饮用水硬度过高影响人的日常生活和身体健康。传统化学结晶沉淀法具有运行成本低、操作简单等优势,是常用硬度去除技术之一。但化学沉淀法存在出水pH过高、浊度不稳定,以及泥渣量较大等缺点。为解决上述问题,本文尝试采用诱导结晶方法进行硬度去除,考察了诱导结晶技术对钙硬度的去除效能,并对诱导结晶去除钙硬度机理开展初步探讨。主要研究结论如下:常规化学沉淀法对Ca2+的去除率随着沉淀剂Na2CO3投加量的增加而增加,当沉淀剂投加量为1.0倍(与完全反应所需理论值相比,下同)时,Ca2+去除率接近于100%。但沉淀剂投加量增加会导致上清液pH值和上清液浊度显著增加。高岭土诱导结晶将均相结晶过程转化为非均相结晶过程,降低了结晶反应所需临界过饱和度S*,提高了结晶反应速率,明显提升Ca2+去除率。沉淀剂投加0.4倍时,Ca2+去除率甚至高出理论值(40%),为44.8%。高岭土加入对上清液pH值无显著影响,但对浊度影响明显。高岭土诱导结晶反应条件对钙硬度去除效能的影响,主要集中在上清液浊度。自我诱导结晶以CaCO3为诱导剂,在提高Ca2+去除率同时,还可降低上清液pH值。Na2CO3投加量为0.4～0.6倍时,Ca2+去除率均高于理论值,出水pH值均低于8.5。结晶条件优化结果表明,诱导剂颗粒粒径越小,投加量越低,越有利于钙硬度去除效能的提升。适当降低搅拌强度还可降低上清液浊度。实验条件下优选操作条件包括:CaCO3目数11000目,投加量0.01 g/L,搅拌强度50 rpm。高岭土诱导结晶产物晶型主要是方解石和球霰石,自我诱导结晶产物均为方解石。两者反应机制类似:由于诱导剂的吸附,固液界面处水膜内CaCO3过饱和度高于液相主体,结晶反应在水膜中迅速完成,从而达到降低临界过饱和度的效果。搅拌转速对高岭土诱导结晶产物的晶习有影响,200rpm时为球形和六面体;50 rpm时为不规则的块状物和团聚物。自我诱导结晶模式下,降低诱导剂粒径,结晶产物团聚更为明显,有助于上清液浊度的降低;适当降低搅拌反应转速,有利于抑制二次成核,从而达到降低上清液浊度的效果。