目前，礦井廢水的利用率不斷提高，處置后的礦井廢水多用于工業(yè)用水等，只有少部分能作為居民飲用水回用，其中最主要的制約因素之一就是氟離子含量超標。氟是一種持久性和不可降解的有毒物質(zhì)，飲用含有過量氟的飲用水，會對人體健康造成威脅。長期飲用高氟水而導致的氟斑牙、氟骨癥等蓄積性氟中毒是全球影響最廣的地方病之一，氟過量攝入對兒童智商也有明顯影響。然而，最近的研究表明，人體軟組織也會受到氟離子影響，這種類型的氟中毒被稱為非骨骼性氟中毒。已經(jīng)發(fā)布的地下水質(zhì)量標準(GB/T14848-2017)和污水排放標準(GB8978-1996)中均明確規(guī)定了氟離子和氟化物的排放質(zhì)量濃度限值，即1.0mg·L?1和10mg·L?1。同時，地下水中也發(fā)現(xiàn)了各種不同濃度的金屬和非金屬離子，如鐵離子、鎂離子、鈣離子、鈉離子、氯離子、碳酸根離子等，相比于其他離子，氟離子過量被認為具有更大危害。此外，氟甚至可以引起神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌腺、生殖系統(tǒng)、腎臟、肝臟等器官的代謝、結(jié)構(gòu)和功能損傷。氟中毒的數(shù)量驚人，全球約有25個國家受到氟中毒的影響。氟化物污染在世界不同地區(qū)的地下水中被廣泛報道，其中包括非洲、拉丁美洲和亞洲的潮濕熱帶地區(qū)。鑒于氟化物對人體健康的毒性影響，迫切需要找到一種有效且穩(wěn)健的技術(shù)來去除水環(huán)境中過量的氟化物。 去除礦井廢水中氟離子的主要方法有混凝沉淀法，離子交換法、吸附法、膜分離法等?；炷恋矸ㄒ蚓哂行矢?、操作簡單、投資少等優(yōu)點而受到普遍認可。混凝沉淀法是向水中投放具有凝聚能力的物質(zhì)，形成大量膠體，通過沉淀將氟離子從水中去除的過程。常規(guī)混凝劑有硫酸鋁、氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鈣等。相對于其他混凝劑，聚合氯化鋁(polyaluminumchloride，PAC)具有水解速度快、吸附能力強、鞏花大、質(zhì)密、沉淀快等優(yōu)點而備受關(guān)注。 響應曲面法(responsesurfacemethodology，RSM)是一種能夠優(yōu)化工藝參數(shù)、減少實驗次數(shù)以及評估各種影響因素水平及交互作用的有效方法。與傳統(tǒng)的單因素法和正交實驗法相比，RSM優(yōu)勢是，在實驗條件優(yōu)化過程中，可以連續(xù)地對實驗各個水平進行分析，通過建立影響因素和響應值之間的多元二次回歸方程來擬合二者之間的函數(shù)關(guān)系，克服了單因素法和正交實驗法無法解釋各因素之間的相互作用，以及無法給出因素和響應值之間的明確回歸模型的缺陷。