除磷剂聚合硫酸铁的作用原理

聚合硫酸铁(PFS)是由硫酸铁分子簇网络结构中的羟基桥和氧桥桥联而成的一种新型无机高分子化合物。与铝盐相比，聚合硫酸铁可作为有毒有害物质的载体，对其在天然水中的迁移转化有重要影响。同时，它具有优异的絮凝性能，因此在国际上得到广泛应用。

聚合硫酸铁中铁离子水解聚合物的形成大致可分为四个阶段：

(1)铁离子水解形成单体、二聚体和三聚体。二聚体或三聚体可以通过羟基桥接。

(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个连续的过程，其中低聚物连接形成三维结构，伴随着低聚物和小聚合物的快速溶解，即奥斯特瓦尔德效应。

(3)大聚合物形成缓慢。由于低聚物的不稳定性，在此期间，聚合反应大致可以概括为三种机理，即羟基桥的形成、氧桥和结晶。

(4)沉降物的形成。聚合物通过羟基桥连接形成，然后固化形成氧桥，伴随去质子化过程，最终形成沉淀。

在这四个阶段中，铁离子与磷酸盐反应形成沉淀的同时，铁离子水解聚合产物还可以通过压缩双电层、吸附中和、架桥捕网等方式除磷。此外，大的聚合物可能对磷酸盐有化学吸附和络合反应形成络合物，它们共同起沉淀作用。