●第1章生活飲用水衛生標準與水垢1
1.1生活飲用水衛生標準制定原則和技術路線1
1.1.1生活飲用水處理需求及水質要求1
1.1.2生活飲用水衛生標準制定原則4
1.1.3生活飲用水衛生標準的制定過程6
1.1.4生活飲用水衛生標準的發展9
1.2當前國內外飲用水衛生標準14
1.2.1世界衛生組織《飲用水水質準則》14
1.2.2《美國飲用水水質標準》16
1.2.3歐盟《飲用水水質指令》18
1.2.4我國《生活飲用水衛生標準》20
1.2.5我國飲用水衛生標準的特點21
1.3基於供水和飲水方式的水質標準反思25
1.3.1水質執行標準的變遷26
1.3.2物權矛盾問題27
1.3.3水垢問題的反思27
1.4國內飲用開水傳統下的水垢問題29
1.4.1國內飲用開水的歷史29
1.4.2飲用開水的好處30
1.4.3國內水垢問題的普遍性及其相關聯的水質指標30
1.4.4水垢危害及用戶對水垢問題的質疑32
參考文獻33
第2章燒水水垢與居民健康的關聯35
2.1水垢與健康關聯的由來與歷史35
2.1.1水垢的形成35
2.1.2水垢與健康的關繫36
2.2飲用水硬度與健康的動物實驗研究38
2.2.1飲用水硬度對心血管的影響39
2.2.2飲用水硬度對骨骼的影響41
2.2.3飲用水硬度對心腎相關指標的影響43
2.3飲用水硬度與健康的流行病學調查研究46
2.3.1飲用水硬度對心血管疾病的影響46
2.3.2飲用水硬度對骨質疏松的影響47
2.3.3飲用水硬度對尿路結石的影響48
2.3.4飲用水硬度對人體健康其他方面的影響49
2.4水垢硬度和健康的關聯性及差異性分析49
2.4.1水垢硬度和健康的關聯性49
2.4.2水垢硬度和健康的差異性51
參考文獻52
第3章水垢產生原理、形態及指標檢測54
3.1水垢產生的原理、過程及影響因素54
3.1.1燒水水垢產生原理54
3.1.2管道和設備結垢原理54
3.1.3水垢形成過程56
3.1.4結垢程度影響因素57
3.2水垢相關指標檢測方法及設備59
3.2.1水垢相關指標檢測方法59
3.2.2水垢檢測設備61
3.3水垢的形態及其影響因素63
3.3.1常見的水垢形態63
3.3.2溫度對水垢形態的影響63
3.3.3pH對水垢形態的影響66
3.3.4器壁材料對水垢形態的影響66
3.4水垢的控制方法68
3.4.1管道水垢的控制方法68
3.4.2飲用水水垢的控制方法69
參考文獻70
第4章傳統軟化工藝原理與技術72
4.1石灰軟化法72
4.1.1工藝原理72
4.1.2工藝研究現狀與趨勢73
4.1.3應用實例73
4.2離子交換軟化法76
4.2.1工藝原理76
4.2.2工藝研究現狀與趨勢76
4.2.3應用實例77
4.3納濾軟化工藝79
4.3.1工藝原理79
4.3.2工藝研究現狀與趨勢79
4.3.3應用實例80
4.4反滲透軟化工藝82
4.4.1工藝原理83
4.4.2工藝研究現狀與趨勢83
4.4.3應用實例83
4.5電滲析軟化工藝86
4.5.1工藝原理86
4.5.2工藝研究現狀與趨勢87
4.5.3應用實例87
4.6復配藥劑軟化法88
4.6.1工藝原理88
4.6.2研究現狀與發展趨勢89
參考文獻89
第5章化學結晶循環造粒流化床工藝原理與技術91
5.1化學結晶軟化工藝概述91
5.1.1結晶基礎理論91
5.1.2碳酸鈣結晶理論與過程91
5.1.3結晶動力學研究94
5.1.4研究進展與應用94
5.2化學結晶循環造粒流化床技術研發97
5.3化學結晶循環造粒流化床水質軟化工程應用98
5.3.1應用概況98
5.3.2應用案例99
參考文獻101
第6章生物誘導軟化工藝原理與技術103
6.1生物礦化細菌的特性研究103
6.1.1生物礦化細菌的分離及鋻定103
6.1.2生物礦化的環境影響因素104
6.1.3生物礦化細菌的生長特性110
6.1.4生物礦化細菌對實際水體的處理效果112
6.2生物誘導同步去除硬度和重金屬工藝與應用114
6.2.1生物誘導同步去除硬度和重金屬理論基礎114
6.2.2生物誘導同步去除硬度和重金屬工藝技術115
6.2.3生物誘導同步去除硬度和重金屬工藝應用124
6.3生物法去除暫時硬度工藝與應用125
6.3.1生物法去除暫時硬度理論基礎125
6.3.2生物法去除暫時硬度工藝技術127
6.3.3生物法去除暫時硬度工藝應用128
參考文獻129
第7章基於酸堿平衡曝氣水垢控制工藝原理與技術130
7.1結垢成因及控制路徑分析130
7.2水中碳酸的形態及轉化132
7.3曝氣吹脫機理及應用研究134
7.4加酸量模型137
7.4.1加酸量計算模型的建立137
7.4.2加酸量模型的簡化143
7.5曝氣脫除水中CO2的策略優化與模型研究145
7.5.1曝氣吹脫策略的建立與優化145
7.5.2曝氣吹脫模型的建立與優化153
7.6新型酸性阻垢劑研發170
參考文獻178
第8章地下水源水垢控制技術與設備179
8.1概況介紹179
8.2工藝技術的研究與應用180
8.2.1供水繫統前端除垢工藝——深層曝氣水垢去除工藝裝置180
8.2.2供水繫統終端除垢工藝190
8.2.3針對硬度超標原水開發的控垢工藝199
參考文獻212
第9章地表水源水垢控制技術與設備213
9.1地表水水質情況213
9.1.1地表水源水垢問題214
9.1.2常規淨水工藝及其局限性215
9.2濁垢同步去除工藝與設備研發217
9.2.1工藝設計217
9.2.2濁垢同除設備的研發218
9.2.3地表水處理過程219
9.2.4設備反衝洗過程220
9.2.5中試處理效果220
9.3地表水水垢問題處理方案225
9.3.1有機結合的地表水濁垢同除設備225
9.3.2大型飲用水水垢去除工藝及構築物227
參考文獻230

本書從生活飲用水衛生標準反思和水垢問題出發，總結分析了飲用水水垢對人體健康的威脅，並闡述了兩者之間的關聯；介紹了水垢產生原理、過程、影響因素和水垢相關指標檢測方法及設備，提出了水垢的形態及其影響因素和控制方法；從水垢控制需求出發，總結分析了傳統軟化工藝原理與技術、化學結晶循環造粒流化床及生物誘導軟化工藝原理與技術。基於水垢控制機制和原生鈣鎂保留需求，著重論述了酸堿平衡曝氣水垢控制工藝原理與技術，針對我國地下及地表水源水介紹了以酸堿平衡曝氣工藝為核心的水垢控制技術與設備，及其實際應用效果。本書可供城鎮供水設施建設、運行及維護等相關市政工程技術人員和研究人員參考，也可作為市政工程和環境工程專業研究生教材及高級技術人員培訓的參考用書。