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花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未核心的水垢控制技术与设备，及其实际应用效果。

随着国内居民生活水平的提高，人们对生活品质有了更高的追求，尤其是饮用水质量。因此，饮用水水质与用户满意度成为供水行业关注的热点问题，高硬度水处理是问题之一。在一些以地下水为水源的地区，经常出现开水结垢和管道结垢现象，导致居民对水垢水产生感官厌恶，进而引发对饮用水水质的不信任，高硬度水甚至会影响居民身体健康或使烧水器具因结垢导致受热不均从而发生爆炸。

水垢主要是由生水中存在的暂时硬度产生的，烧水过程中随着温度的升高，碳酸钙和碳酸镁结晶的颗粒在烧水器底部和侧壁沉积形成水垢层，主要成分有碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁等。我国高硬度水分布较为广泛，大多数水厂建设时未考虑因水中硬度高引起的沸后水结垢问题，随着人们对饮用水质的追求，水垢带来的负面影响越发突出。

针对沸后水结垢问题，作者基于我国部分以高硬度水为水源地区和居民喝热水的习惯，提出了通过去除水垢生成前体物的解决思路和研究方向，先后研发了化学结晶软化法、生物诱导软化法和酸碱平衡曝气技术等，并以浊质、水垢共同去除为思路，研发了一体化浊垢同除设备。课题组十多名研究生先后参与完成了不同技术研发及相应的实验设计模拟、化学结晶循环造粒流化床技术研发、生物矿化细菌培养、酸碱平衡曝气工艺研究和浊垢同除设备研发等工作。

沸后水结垢是饮用水安全存在的诸多问题之一，作者总结了国内外控垢的方法与技术，以课题组研发的酸碱平衡曝气技术为核心，并将水垢去除中涉及的化学、物化、生化反应过程和碳酸平衡等基础理论知识包含在本书中，期望为我国高硬度水处理和饮用水品质提升提供理论与实践经验，引起我国科研工作者对水垢问题的兴趣，推动相关工作的技术人员对饮用水品质提升开展深入和系统的研究。

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作者简介

卢金锁，教授，博士生导师，西安建筑科技大学环境与市政工程学院院长。国家给排水科学与工程专业评估委员会委员，陕西省土木建筑学会给排水专业委员会秘书（长），陕西省给排水协会专家委员会副主任。授权发明专利47项，发表论文80 余篇，主持了国家自然科学基金项目3项、国家重点研发项目课题1项、国家重大水专项子课题1项、陕西省重点研发项目1项等国家及省部级科研项目10余项；完成了饮用水水质提升研究、供水工程及排水工程规划设计、城市内涝防治研究等横向项目20余项。获得了宝钢优秀教师、陕西省高校优秀共产党员、陕西省青年科技新星、西安市青年科技人才、“水业杰出青年”等荣誉。

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本文摘编自《饮用水水垢控制原理与技术》（卢金锁 等著. 北京：科学出版社）一书“前言”，有删减修改。

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