一种再生废水回收制备新再生盐水的方法
技术领域
本发明属于水处理领域，具体涉及一种再生废水回收制备新再生盐水的方法。
背景技术
传统软化器处理过程中废水的排放是必然的，其废水包含反洗废水、再生废水、正洗废水等。再生废水是指使用再生盐水再生软化树脂的过程中产生的废盐水，因而再生废水属于高盐废水，其中含有高浓度的钙离子、镁离子，以及再生过程中未完全重置的钠离子。传统软化水处理工艺是将这些废水直接排放，浪费水资源的同时，以再生废水为主，由于其中含有高浓度的盐，会给环境带来严重污染。
目前，市面上存在将再生废水收集起来进行进一步处理的工艺，例如申请号为CN201510050454.4的中国发明专利公开了一种废水零排放工艺中钠离子交换器再生废液的处理方法，具体为：1)钠离子再生废液由废液进水口排入再生废液收集池，由废液提升泵送至软化装置，在软化装置中先依次投加软化剂和絮凝剂让水中的钙、镁离子与软化剂反应10-15分钟，再投加助凝剂反应10-15分钟，生成大量的沉淀物质，形成混合液，混合液的pH在10-11.5；软化剂的投加量根据废液的钙、镁离子含量来计算确定；絮凝剂的投加量为30-40mg/L，助凝剂的投加量为0.1-0.5mg/L；2)软化装置中的混合液由混合液输送泵送至固液分离装置，在常温下进行固液分离，将分离出来的固态污泥排出，分离出来的滤出液排入滤出液收集池；所述的分离出来的滤出液中钙离子含量≤80mg/L，镁离子含量≤20mg/L；3)在滤出液收集池中，通过投加盐酸溶液将滤出液的pH值调节到6.5-7.5，然后将滤出液收集池中的滤出液由滤出液提升泵送至过滤装置，进一步去除滤液中的悬浮物和胶体；4)滤出液通过过滤装置进行过滤，过滤精度为5um，过滤出水SDI值≤5；5)通过过滤装置的出水直接进入盐分离装置，盐分离装置将水中的二价离子与一价离子分离，使产水端的产水所含有的盐分为NaCl，其它离子的质量含量≤0.1％，其中百分数是质量百分数，从而保证产水的NaCl纯度；将二价离子截留在浓水端；盐分离装置的运行温度为10-30℃；6)将截留在浓水端的含二价离子的浓水由盐分离装置的浓水出口排入再生废液收集池，循环处理回用；盐分离装置的产水通过投加盐酸溶液将pH值调节到5-6，排入盐水储存装置，即得处理后的再生液。该发明专利存在以下缺陷：
(1)步骤3)中采用盐酸调节滤出液的pH值至6.5-7.5，且步骤6)中投加盐酸溶液将pH值调节到5-6，此两处用到了盐酸，目的是将滤出液的pH值调节至中性或者弱酸性，以适应软化树脂避免所得再生液pH值过高，由于盐酸易挥发，容易腐蚀设备，且由于增加使用了其他试剂，没有达到经济效果；
(2)步骤3)之后还有“过滤—盐分离—调pH”三部操作，即该申请文件中的步骤4)至步骤6)，从而导致处理方法繁琐，不易实施。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种再生废水回收制备新再生盐水的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种再生废水回收制备新再生盐水的方法，往再生废水中加入软化剂和絮凝剂，待充分反应后，过滤得新再生盐水，所述软化剂为氢氧化钠和碳酸钠，所述絮凝剂为微生物絮凝剂，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为1.95-2.05:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为0.95-1.05:1，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:10-15。
进一步的，所述微生物絮凝剂的制备方法为：将枯草芽孢杆菌接种于LB种子培养基中培养，得培养液；将所得培养液接种于发酵培养基中培养，得发酵液；将所得发酵液离心分离，收集上清液，即得。
进一步的，所述微生物絮凝剂的制备方法为：将枯草芽孢杆菌接种于LB种子培养基中培养，培养温度为37℃，培养时间24h，摇床转速为180r/min，得培养液；将所得培养液接种于发酵培养基中培养，接种量为10-15％，培养温度为37℃，培养时间为24h，摇床转速为200r/min，得发酵液；将发酵液进行离心分离，收集上清液。
进一步的，所述再生废水回收制备新再生盐水的方法，具体操作为：S1、往再生废水中加入氢氧化钠和碳酸钠，充分反应，过滤，收集滤液；S2、往S1所得滤液中加入微生物絮凝剂，充分搅拌，过滤，收集滤液。
进一步的，所述再生废水回收制备新再生盐水的方法，具体操作为：S1、往再生废水中加入氢氧化钠，充分反应，过滤，收集滤液；S2、往S1所得滤液中加入碳酸钠，充分搅拌，过滤，收集滤液；S3、往S2所得滤液中加入微生物絮凝剂，充分搅拌，过滤，收集滤液。
进一步的，所述再生废水回收制备新再生盐水的方法，具体操作为：同时往再生废水中加入软化剂和絮凝剂，搅拌反应20-30min，过滤即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过软化剂和絮凝剂可直接得到能直接用于再生的再生盐水，避免使用盐酸，且本发明的方法简单，无需过多步骤。(2)当再生盐水为碱性时，再生过程中在软化树脂的孔内会有沉淀生成，从而堵塞树脂通道，然而发明人在研发过程中发现，经本发明方法所得的再生盐水的pH为8.5-9.4，虽然再生盐水为碱性，但是在再生过程中，并没有沉淀产生，即通过本发明处理再生废水所得的再生盐水，在弱碱下依然能正常对软化树脂进行再生，不必必须保持再生盐水的pH为中性，避免了调节pH的步骤。(3)本发明采用的微生物絮凝剂，相比于常用的聚合氯化铝而言，本发明无需使用助凝剂，且避免了铝离子的二次污染，且本申请的微生物絮凝剂可降解，对环境友好。(4)本发明的副产物为碳酸钙与氢氧化镁，回收碳酸钙与氢氧化镁可以将其用于其他领域，增加附加产值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
原料：
枯草芽孢杆菌为市面购得，其中枯草芽孢杆菌≥1.0×1014CFU/kg。
LB种子培养基为常规培养基；
发酵培养基：酵母膏2g/L，黄豆粉20g/L，葡萄糖10g/L，玉米淀粉15g/L，磷酸二氢钾1g/L，氯化钠g/L；
再生废水：钙离子浓度为235mg/L，镁离子浓度为154mg/L。
微生物絮凝剂制备方法：将枯草芽孢杆菌接种于LB种子培养基中培养，培养温度为37℃，培养时间24h，摇床转速为180r/min，得培养液；将所得培养液接种于发酵培养基中培养，接种量为10％，培养温度为37℃，培养时间为24h，摇床转速为200r/min，得发酵液；将发酵液进行离心分离，离心机转速为2000r/min，离心10min，收集上清液，即得微生物絮凝剂。以下实施例中所用微生物絮凝剂均为本方法所制备。
实施例1
对再生废水处理制备新再生盐水：
S1、往再生废水中加入氢氧化钠，充分反应，过滤，收集滤液，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为1.95:1；
S2、往S1所得滤液中加入碳酸钠，充分搅拌，过滤，收集滤液，所述碳酸钠与钙离子的当量比为0.95:1，对该滤液取样检测滤液中钙离子和镁离子的浓度；
S3、往S2所得滤液中加入微生物絮凝剂，充分搅拌，过滤，收集滤液，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15。
实施例2
对再生废水处理制备新再生盐水：
S1、往再生废水中加入氢氧化钠，充分反应，过滤，收集滤液，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为2:1；
S2、往S1所得滤液中加入碳酸钠，充分搅拌，过滤，收集滤液，所述碳酸钠与钙离子的当量比为1:1，对该滤液取样检测滤液中钙离子和镁离子的浓度；
S3、往S2所得滤液中加入微生物絮凝剂，充分搅拌，过滤，收集滤液，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15。
实施例3
对再生废水处理制备新再生盐水：
S1、往再生废水中加入氢氧化钠，充分反应，过滤，收集滤液，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为2.05:1；
S2、往S1所得滤液中加入碳酸钠，充分搅拌，过滤，收集滤液，所述碳酸钠与钙离子的当量比为1.05:1，对该滤液取样检测滤液中钙离子和镁离子的浓度；
S3、往S2所得滤液中加入微生物絮凝剂，充分搅拌，过滤，收集滤液，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15。
实施例4
对再生废水处理制备新再生盐水：
S1、往再生废水中加入氢氧化钠和碳酸钠，充分反应，过滤，收集滤液，对该滤液取样检测滤液中钙离子和镁离子的浓度，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为1.95:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为0.95:1；
S2、往S1所得滤液中加入微生物絮凝剂，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15，充分搅拌，过滤，收集滤液。
实施例5
对再生废水处理制备新再生盐水：
S1、往再生废水中加入氢氧化钠和碳酸钠，充分反应，过滤，收集滤液，对该滤液取样检测滤液中钙离子和镁离子的浓度，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为2:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为1:1；
S2、往S1所得滤液中加入微生物絮凝剂，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15，充分搅拌，过滤，收集滤液。
实施例6
对再生废水处理制备新再生盐水：
S1、往再生废水中加入氢氧化钠和碳酸钠，充分反应，过滤，收集滤液，对该滤液取样检测滤液中钙离子和镁离子的浓度，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为2.05:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为1.05:1；
S2、往S1所得滤液中加入微生物絮凝剂，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15，充分搅拌，过滤，收集滤液。
实施例7
对再生废水处理制备新再生盐水：
同时往再生废水中加入氢氧化钠、碳酸钠和絮凝剂，搅拌反应20-30min，过滤即可，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为1.95:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为0.95:1，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15。
实施例8
对再生废水处理制备新再生盐水：
同时往再生废水中加入氢氧化钠、碳酸钠和絮凝剂，搅拌反应20-30min，过滤即可，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为2:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为1:1，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15。
实施例9
对再生废水处理制备新再生盐水：
同时往再生废水中加入氢氧化钠、碳酸钠和絮凝剂，搅拌反应20-30min，过滤即可，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为2.05:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为1.05:1，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:15。
实施例10
对再生废水处理制备新再生盐水：
同时往再生废水中加入氢氧化钠、碳酸钠和絮凝剂，搅拌反应20-30min，过滤即可，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为2:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为1:1，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:12。
实施例11
对再生废水处理制备新再生盐水：
同时往再生废水中加入氢氧化钠、碳酸钠和絮凝剂，搅拌反应20-30min，过滤即可，所述氢氧化钠与镁离子的当量比为2:1，所述碳酸钠与钙离子的当量比为1:1，所述微生物絮凝剂的添加体积与再生废水的体积比为1:10。
实施例1-6中取的样品检测其钙离子、镁离子浓度，检测方法为GB15452-2009中规定的方法；对实施例1-11所得再生盐水进行检测其钙离子浓度、镁离子浓度，以及所得再生盐水pH值，钙离子和镁离子的检测方法为GB15452-2009中规定的方法，pH测定方法为GB/T23769-2009中规定的方法；将实施例1-11所得再生盐水直接用于再生软化树脂，将经新再生盐水再生的软化树脂用于对高硬度水进行软化处理，检测软化后的水的硬度，检测方法为GB/T6909-2018中规定的电位滴定法。检测结果如表1所示。
表1检测结果
从实施例1、实施例4和实施例7可以看出，软化剂不足时，微生物絮凝剂也有降低水中钙镁离子的作用；从实施例3、实施例6和实施例9可以看出，软化剂过量时，微生物絮凝剂有调节pH的作用。将实施例1-11所得再生盐水直接用于再生软化树脂，将经新再生盐水再生的软化树脂用于对高硬度水进行软化处理，检测软化后的水的硬度，检测结果符合GB/T 1576-2018中的要求。因此，本发明利用再生废水回收制得的再生盐水可直接用于对软化树脂的再生。
