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本文通过一系列强化混凝烧杯试验和中试模型试验，借助现代摄影技术及图像处理技术，在不同混凝条件下对聚硫酸铁(PFS)形成的絮体的形态特征和变化规律进行全面考察，并探讨了絮体形态对混凝效果及相应的除锑(Sb(V))效果的影响。研究结果表明，絮体的分形维数主要取决于混凝后水中胶体颗粒的Zeta电位的大小，Zeta电位越接近0点，絮体的分形维数就越大，结构越为致密；而絮体的大小主要受原水pH值的影响，pH值越大，絮体则越大；就沉降性能而言，越大的絮体沉降性能通常越好，而对于较小的絮体而言，其沉降性能随分形维数的增大而提高。在pH为8.0时，快搅和慢搅强度的增大都会使絮体的分形维数减小，结构变得疏松；而在pH为6.0时，较大的快搅强度和适中的慢搅强度均会使絮体分形维数增大，结构变得致密。水温的降低不利于絮体的成长，低温条件下，PFS形成的絮体的分形维数和粒径均要小于高温条件下。当混凝效果较差时，助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的投加能够有效增大絮体的粒径，从而提高絮体的沉降性能。絮体的形态特征能影响沉后水中的Sb(V)的浓度和浊度，但对滤后水中Sb(V)的浓度没有影响，说明Sb(V)不是通过絮体的包裹和网捕卷扫作用被去除的。试验中考察了不同混凝条件下PFS的除锑效果。结果表明：除锑效果随PFS投量的增加以及原水pH值的降低而提高，Sb(V)的去除率最高可达97%；水中磷酸盐(PO3－4)的存在会显著降低除锑效果，最高可达70%；缓冲物质碳酸氢钠(NaHCO3)和腐殖质也会在一定程度上降低Sb(V)的去除率，最高分别可达20%和10%。试验分析发现，PFS对Sb(V)的去除主要是通过吸附作用，并且其吸附行为符合Freundlich吸附等温模型以及准二级动力学模型，其相关系数均大于0.9，且酸性条件下的吸附容量要大于中性或者偏碱性条件。通过计算得到Sb(V)的吸附反应活化能为17.09kJ/mol，说明PFS对Sb(V)的吸附属于化学吸附的范畴，且该过程不是单一的过程。模拟水厂运行工况的中试试验表明，在投加PFS(90mg/L、70mg/L、50mg/L和30mg/L)及相应的pH值(原水pH、7.0、6.5、6.0)条件下，均能确保出水的浊度、色度、铁含量以及锑的浓度满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的相关要求，且能够连续稳定运行。从除锑效果、药剂成本以及运行成本综合考虑认为，试验条件为PFS投量为70mg/L、pH=7.0的方案运行效果最佳，总药剂成本约为0.115元/m3。