聚合硫酸鐵（PFS）是一種無機高分子混凝劑，其分子式可表示為[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，適宜水溫10-50℃，pH=5.0-8.5，但在pH=4.0-11范圍內(nèi)仍能使用。與普通鐵鋁鹽相比，它具有投入量少，絮體生成快，對水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣，以及水解時消耗水中的堿度少等一系列優(yōu)點，因而在廢水處理中應(yīng)用越來越廣。
本實驗依次向6份相同的高嶺土廢水依次投入0.25，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0mL聚合硫酸鐵混凝劑，測處理后廢水的濁度，確定混凝劑最佳用量。
實驗原理
本實驗采用混凝法，向廢水中投入混凝劑聚合硫酸鐵，使水中難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合，長大至能自然沉淀的程度。聚合硫酸鐵的絮凝機理主要是利用它在水解過程中產(chǎn)生的多核配合物對污水中的溶膠的強烈吸附，通過黏結(jié)、架橋、交聯(lián)等促進微粒聚集而產(chǎn)生絮凝，降低廢水的濁度、色度，去除多種高分子物質(zhì)、有機物、某些重金屬毒物（汞、鎘、鉛）和放射性物質(zhì)等，還可以去除磷、硫等。
濁度指標(biāo)的計算方法如下。濁度去除率=(A-B)/A×100%
式中，A表示原水的濁度；B表示處理后廢水的濁度。
儀器與藥品
(1)主要儀器：濁度計、1000mL燒杯（6個）、臺秤、100mL燒杯（6個）、玻璃棒(2)主要試劑：自制混凝劑聚合硫酸鐵、高嶺土。
實驗步驟
實驗室模擬自制混凝劑聚合硫酸鐵處理高嶺土廢水（高濁度廢水）的處理條件和效果，采用濁度計測定廢水的濁度。
①樣品溶液的配制：分別稱取6份1.5g高嶺土于6只1000mL燒杯，分別加入1000mL自來水，攪拌均勻后，依次編號1-6。測定原水的濁度。濁度測試以放進濁度計的最初濁度讀數(shù)為準(zhǔn)。
②確定混凝劑最佳用量。把自制的混凝劑稀釋10倍后，向1-6號1000mL高嶺土渾濁液中加混凝劑體積依次為0.25，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0mL。按步驟攪拌后靜置，測定并記錄上清液的濁度。
攪拌速度：先快速攪拌1分鐘，然后調(diào)成中速攪拌2分鐘，慢速攪拌5分鐘，最后靜置10分鐘，測定上清液的濁度。
實驗現(xiàn)象與結(jié)果
（1）實驗現(xiàn)象
①樣品溶液的配制：向1-6號燒杯分別投入1.5g高嶺土后，加入1000ml自來水溶解，攪拌得到6杯幾乎相等的白色懸濁液。
②確定混凝劑最佳用量：依次加入0.25，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0mL混凝劑后，懸濁液變黃，顏色依次加深；攪拌靜置后，燒杯底部有一層白色沉淀，液體變澄清，3號燒杯的效果較佳。
（2）實驗結(jié)果
實驗數(shù)據(jù)記錄

實驗結(jié)果可以看出，當(dāng)混凝劑的體積為1.0ml，濃度為16.244mg/L時，測得的水樣濁度最低�？梢娀炷齽┑淖罴延昧繛�16.244mg/L，再往廢水中加入混凝劑，凈水效果反而降低，證明混凝劑并不是加入越多越好。加入過量的混凝劑不僅起不到凈水的作用，造成試劑的浪費，而且使凈水效果變差。這是因為PFS在處理體系中形成的Fe2(OH)24+、Fe4(OH)66+、[Fe(OH)2+]等正電荷離子與污水中帶負(fù)電荷的膠粒發(fā)生電中和作用而使之脫穩(wěn)，同時這些帶電離子還具有專屬化學(xué)吸附、粘結(jié)架橋、卷掃絮凝和網(wǎng)捕等作用。當(dāng)投加量足夠大時，幾種作用綜合影響把污水中的污物沉淀出來，產(chǎn)生較好的去除效果。
實驗分析：
（1）聚鐵溶液pH值
當(dāng)pH值較低時，鐵離子以水合鐵絡(luò)合離子狀態(tài)存在．加入廢水中，若pH值升高，這些水合絡(luò)合離子就會發(fā)生配位水解反應(yīng)，生成各種羥基鐵離子，最終將產(chǎn)生氫氧化鐵化學(xué)沉淀物析出。由于沉淀網(wǎng)捕機理，因此絮凝效果越來越好．如果pH值過低，配位水解反應(yīng)困難，絮凝效果較差。本次實驗在pH值接近7的條件下進行，凈水效果較佳。
（2）攪拌的劇烈程度和攪拌方式
本次實驗的攪拌速度為：先快速攪拌1分鐘，然后調(diào)成中速攪拌2分鐘，慢速攪拌5分鐘。速度由快到慢，一開始快事為了增加混凝劑和懸浮物的碰撞幾率；后期速度減慢是為了防止大的顆粒物被攪碎。
次實驗的攪拌方法是玻璃棒貼壁豎直攪拌，這樣大面積的攪動懸濁液有利于增強攪拌效果。但由于本次攪拌是由我們組員共同合作完成的，所以攪拌效果上有到一定的差別，可能對實驗結(jié)果造成一定的影響。
（3）靜置時間
靜置是一個聚沉和陳化的過程，靜置時間越長，凈化效果越好。所以靜置時間也是一個影響因素，所以靜置10分鐘后要立刻取出上清液與小燒杯中，從而保證各實驗組的靜置時間相同。
結(jié)論：
本實驗利用制備得到的聚合硫酸鐵新型無機高分子聚合物，對廢水進行處理測試。實驗結(jié)果顯示，當(dāng)混凝劑量為16.244mg/L時對水體有明顯的凈化效果，大大降低廢水的濁度，同時發(fā)現(xiàn)在混凝劑量為8-48mg/L的范圍內(nèi)時有較好的凈化效果，充分顯示聚合硫酸鐵的強大凈水能力。