除磷劑聚合硫酸鐵的作用原理

聚合硫酸鐵(PFS)是由硫酸鐵分子簇網絡結構中的羥基橋和氧橋橋聯而成的一種新型無機高分子化合物。與鋁鹽相比，聚合硫酸鐵可作為有毒有害物質的載體，對其在天然水中的遷移轉化有重要影響。同時，它具有優異的絮凝性能，因此在國際上得到廣泛應用。

聚合硫酸鐵中鐵離子水解聚合物的形成大致可分為四個階段：

(1)鐵離子水解形成單體、二聚體和三聚體。二聚體或三聚體可以通過羥基橋接。

(2)低聚物和小聚合物的快速形成和溶解。聚合物的形成可能有一個連續的過程，其中低聚物連接形成三維結構，伴隨著低聚物和小聚合物的快速溶解，即奧斯特瓦爾德效應。

(3)大聚合物形成緩慢。由于低聚物的不穩定性，在此期間，聚合反應大致可以概括為三種機理，即羥基橋的形成、氧橋和結晶。

(4)沉降物的形成。聚合物通過羥基橋連接形成，然后固化形成氧橋，伴隨去質子化過程，最終形成沉淀。

在這四個階段中，鐵離子與磷酸鹽反應形成沉淀的同時，鐵離子水解聚合產物還可以通過壓縮雙電層、吸附中和、架橋捕網等方式除磷。此外，大的聚合物可能對磷酸鹽有化學吸附和絡合反應形成絡合物，它們共同起沉淀作用。