本书从生活饮用水卫生标准反思和水垢问题出发，总结分析了饮用水水垢对人体健康的威胁，并阐述了两者之间的关联；介绍了水垢产生原理、过程、影响因素和水垢相关指标检测方法及设备，提出了水垢的形态及其影响因素和控制方法；从水垢控制需求出发，总结分析了传统软化工艺原理与技术、化学结晶循环造粒流化床及生物诱导软化工艺原理与技术。基于水垢控制机制和原生钙镁保留需求，着重论述了酸碱平衡曝气水垢控制工艺原理与技术，针对我国地下及地表水源水介绍了以酸碱平衡曝气工艺为核心的水垢控制技术与设备，及其实际应用效果。
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目录
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第1章 生活饮用水卫生标准与水垢 1
1.1 生活饮用水卫生标准制定原则和技术路线 1
1.1.1 生活饮用水处理需求及水质要求 1
1.1.2 生活饮用水卫生标准制定原则 4
1.1.3 生活饮用水卫生标准的制定过程 6
1.1.4 生活饮用水卫生标准的发展 9
1.2 当前国内外饮用水卫生标准 14
1.2.1 世界卫生组织《饮用水水质准则》 14
1.2.2 《美国饮用水水质标准》 16
1.2.3 欧盟《饮用水水质指令》 18
1.2.4 我国《生活饮用水卫生标准》 20
1.2.5 我国饮用水卫生标准的特点 21
1.3 基于供水和饮水方式的水质标准反思 25
1.3.1 水质执行标准的变迁 26
1.3.2 物权矛盾问题 27
1.3.3 水垢问题的反思 27
1.4 国内饮用开水传统下的水垢问题 29
1.4.1 国内饮用开水的历史 29
1.4.2 饮用开水的好处 30
1.4.3 国内水垢问题的普遍性及其相关联的水质指标 30
1.4.4 水垢危害及用户对水垢问题的质疑 32
参考文献 33
第2章 烧水水垢与居民健康的关联 35
2.1 水垢与健康关联的由来与历史 35
2.1.1 水垢的形成 35
2.1.2 水垢与健康的关系 36
2.2 饮用水硬度与健康的动物实验研究 38
2.2.1 饮用水硬度对心血管的影响 39
2.2.2 饮用水硬度对骨骼的影响 41
2.2.3 饮用水硬度对心肾相关指标的影响 43
2.3 饮用水硬度与健康的流行病学调查研究 46
2.3.1 饮用水硬度对心血管疾病的影响 46
2.3.2 饮用水硬度对骨质疏松的影响 47
2.3.3 饮用水硬度对尿路结石的影响 48
2.3.4 饮用水硬度对人体健康其他方面的影响 49
2.4 水垢硬度和健康的关联性及差异性分析 49
2.4.1 水垢硬度和健康的关联性 49
2.4.2 水垢硬度和健康的差异性 51
参考文献 52
第3章 水垢产生原理、形态及指标检测 54
3.1 水垢产生的原理、过程及影响因素 54
3.1.1 烧水水垢产生原理 54
3.1.2 管道和设备结垢原理 54
3.1.3 水垢形成过程 56
3.1.4 结垢程度影响因素 57
3.2 水垢相关指标检测方法及设备 59
3.2.1 水垢相关指标检测方法 59
3.2.2 水垢检测设备 61
3.3 水垢的形态及其影响因素 63
3.3.1 常见的水垢形态 63
3.3.2 温度对水垢形态的影响 63
3.3.3 pH对水垢形态的影响 66
3.3.4 器壁材料对水垢形态的影响 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 饮用水水垢的控制方法 69
参考文献 70
第4章 传统软化工艺原理与技术 72
4.1 石灰软化法 72
4.1.1 工艺原理 72
4.1.2 工艺研究现状与趋势 73
4.1.3 应用实例 73
4.2 离子交换软化法 76
4.2.1 工艺原理 76
4.2.2 工艺研究现状与趋势 76
4.2.3 应用实例 77
4.3 纳滤软化工艺 79
4.3.1 工艺原理 79
4.3.2 工艺研究现状与趋势 79
4.3.3 应用实例 80
4.4 反渗透软化工艺 82
4.4.1 工艺原理 83
4.4.2 工艺研究现状与趋势 83
4.4.3 应用实例 83
4.5 电渗析软化工艺 86
4.5.1 工艺原理 86
4.5.2 工艺研究现状与趋势 87
4.5.3 应用实例 87
4.6 复配药剂软化法 88
4.6.1 工艺原理 88
4.6.2 研究现状与发展趋势 89
参考文献 89
第5章 化学结晶循环造粒流化床工艺原理与技术 91
5.1 化学结晶软化工艺概述 91
5.1.1 结晶基础理论 91
5.1.2 碳酸钙结晶理论与过程 91
5.1.3 结晶动力学研究 94
5.1.4 研究进展与应用 94
5.2 化学结晶循环造粒流化床技术研发 97
5.3 化学结晶循环造粒流化床水质软化工程应用 98
5.3.1 应用概况 98
5.3.2 应用案例 99
参考文献 101
第6章 生物诱导软化工艺原理与技术 103
6.1 生物矿化细菌的特性研究 103
6.1.1 生物矿化细菌的分离及鉴定 103
6.1.2 生物矿化的环境影响因素 104
6.1.3 生物矿化细菌的生长特性 110
6.1.4 生物矿化细菌对实际水体的处理效果 112
6.2 生物诱导同步去除硬度和重金属工艺与应用 114
6.2.1 生物诱导同步去除硬度和重金属理论基础 114
6.2.2 生物诱导同步去除硬度和重金属工艺技术 115
6.2.3 生物诱导同步去除硬度和重金属工艺应用 124
6.3 生物法去除暂时硬度工艺与应用 125
6.3.1 生物法去除暂时硬度理论基础 125
6.3.2 生物法去除暂时硬度工艺技术 127
6.3.3 生物法去除暂时硬度工艺应用 128
参考文献 129
第7章 基于酸碱平衡曝气水垢控制工艺原理与技术 130
7.1 结垢成因及控制路径分析 130
7.2 水中碳酸的形态及转化 132
7.3 曝气吹脱机理及应用研究 134
7.4 加酸量模型 137
7.4.1 加酸量计算模型的建立 137
7.4.2 加酸量模型的简化 143
7.5 曝气脱除水中CO2的策略优化与模型研究 145
7.5.1 曝气吹脱策略的建立与优化 145
7.5.2 曝气吹脱模型的建立与优化 153
7.6 新型酸性阻垢剂研发 170
参考文献 178
第8章 地下水源水垢控制技术与设备 179
8.1 概况介绍 179
8.2 工艺技术的研究与应用 180
8.2.1 供水系统前端除垢工艺——深层曝气水垢去除工艺装置 180
8.2.2 供水系统终端除垢工艺 190
8.2.3 针对硬度超标原水开发的控垢工艺 199
参考文献 212
第9章 地表水源水垢控制技术与设备 213
9.1 地表水水质情况 213
9.1.1 地表水源水垢问题 214
9.1.2 常规净水工艺及其局限性 215
9.2 浊垢同步去除工艺与设备研发 217
9.2.1 工艺设计 217
9.2.2 浊垢同除设备的研发 218
9.2.3 地表水处理过程 219
9.2.4 设备反冲洗过程 220
9.2.5 中试处理效果 220
9.3 地表水水垢问题处理方案 225
9.3.1 有机结合曝气单元的地表水浊垢同除设备 225
9.3.2 大型饮用水水垢去除工艺及构筑物 227
参考文献 230
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