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絮凝剂
硫酸亚铁作为絮凝剂，能够促进水中悬浮颗粒、胶体和某些溶解性有机物的凝聚，形成易于沉降的大颗粒絮体。这主要得益于它在水中水解生成的Fe(OH)3胶体，具有强大的吸附和架桥作用，能有效去除水中的色度、悬浮物、部分有机物以及部分重金属离子。特别适合应用于后续有生化处理的系统，如城市污水和某些工业废水的预处理。
还原剂
硫酸亚铁是一种强还原剂，能够将水中的某些污染物，如六价铬(Cr(VI))还原为毒性较低的三价铬(Cr(III))，从而便于后续处理或使其符合排放标准。这在电镀废水处理中尤为常见，且不产生有毒气体，环保效果显著。
沉淀剂
硫酸亚铁可以与水中的硫化物、磷酸盐等形成不溶性沉淀，如与磷酸盐反应生成磷酸铁沉淀，从而去除这些有害物质。这对于处理含有特定污染物（如含硫废水）的工业废水特别有效。
其他作用
硫酸亚铁还可以调节水中的酸碱度，去除油污、杀菌、除臭以及作为某些工业过程的催化剂或原材料等。其使用需根据实际废水的性质（如pH值、污染物类型及浓度）来确定最佳投加量，以确保处理效果并避免不必要的副作用。