本发明专利技术公开了一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜、制备方法、装置及应用，其中，化学镀镍废水破络合的陶瓷膜，包括Al2O3陶瓷膜，所述Al2O3陶瓷膜上分布有纳米级贯穿孔道；所述Al2O3陶瓷膜的表面及所述纳米级贯穿孔道的内壁上负载有CuO‑CeO2‑CoOx催化剂。本发明专利技术通过在有纳米级贯穿孔道的Al2O3陶瓷膜上负载CuO‑CeO2‑CoOx催化剂，利用CuO‑CeO2‑CoOx/Al2O3陶瓷膜非均相催化双氧水产生羟基自由基（•OH），利用•OH的强氧化性破络合，将被络合的镍离子变成游离态。并且该陶瓷膜可以重复使用，不会产生有害副产物，运行成本低。
【技术实现步骤摘要】
化学镀镍废水破络合的陶瓷膜、制备方法、装置及应用
本专利技术涉及废水处理领域，尤其涉及一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜、制备方法、装置及应用。
技术介绍
化学镀镍，是将还原剂和镍盐在同一溶液中进行氧化还原反应，使镍离子在镀件表面上均匀地还原并沉积。该工艺具有镀层均匀、硬度高、耐磨性好、适用于各种材质及形状的镀件且不需要电源等优点，被广泛地使用在机械制造、石油化工、电子工业、纺织、仪表仪器等领域。但是该工艺产生的废水会污染环境。化学镀镍废水的成分非常复杂，包含次磷酸盐、亚磷酸盐、稳定剂、络合剂、缓冲剂、加速剂等多种物质。特别是化学镀镍废水中的络合剂如柠檬酸盐、酒石酸盐、乳酸盐、乙二胺、EDTA等都能与二价镍离子结合形成稳定的络合物，而这些络合物具有很强的致癌和致敏性，不可以进行生物降解，且可以通过食物链在生物体内蓄积，对人类健康影响极大。处理化学镀镍废水不同于常规的技术手段，需要先对络合态的镍离子进行破络合再进行沉淀分离处理。现行破络合处理工艺包括Fenton氧化法，该方法可以对化学镀镍废水中络合态的镍离子进行有效破络，通过调节pH可以使镍离子达标，但是Fe2+无法循环使用且所产生的污泥量大，增加后续处理成本。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜、制备方法、装置及应用，旨在解决现有的化学镀镍废水破络合工艺中易产生副反应或且无法重复使用的问题。本专利技术的技术方案如下：一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜，包括Al2O3陶瓷膜，所述Al2O3陶瓷膜上分布有纳米级贯穿孔道；所述Al2O3陶瓷膜的表面及所述纳米级贯穿孔道的内壁上负载有CuO-CeO2-CoOx催化剂，其中，x∈[1.33,1.5]。一种如上所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的制备方法，包括如下：步骤A：提供一Al2O3陶瓷膜，并进行清洗处理，所述Al2O3陶瓷膜上分布有纳米级贯穿孔道；步骤B：在所述Al2O3陶瓷膜的表面及所述纳米级贯穿孔道的内壁上负载CuO-CeO2-CoOx催化剂，得到化学镀镍废水破络合的陶瓷膜。所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的制备方法，其中，所述步骤B包括：步骤B1、配置含铜离子、钴离子、铈离子的水溶液，各离子的浓度为0.15-0.35mol/L，然后加入正辛醇、聚乙烯醇，得到溶液M，其中，每升水溶液中添加正辛醇0.1-0.3mL，添加聚乙烯醇3-15g；配置含铜离子、钴离子、铈离子的水溶液，各离子的浓度为0.5-0.8mol/L，然后加入正辛醇、聚乙烯醇，得到溶液N，其中，每升水溶液中添加正辛醇0.5-1.2mL，添加聚乙烯醇25-40g；步骤B2、将所述溶液M喷涂在所述Al2O3陶瓷膜上，并干燥，形成第一涂层；在所述第一涂层上喷涂所述溶液N，并干燥，得到第二涂层；步骤B3、将形成有所述第二涂层的Al2O3陶瓷膜进行煅烧并清洗，得到化学镀镍废水破络合的陶瓷膜。所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的制备方法，其中，所述步骤B2中，所述第一涂层的厚度为0.05~0.2mm。所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的制备方法，其中，所述步骤B2中，所述第二涂层的厚度为0.2~0.4mm。所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的制备方法，其中，所述步骤B3中，煅烧的工艺参数为：400~550°C下煅烧3-6h。一种化学镀镍废水破络合的装置，包括如上所述的陶瓷膜。所述的化学镀镍废水破络合的装置，还包括：反应器，所述陶瓷膜设置在所述反应器内；废液槽，与所述反应器通过管道连接，用于收集经过所述反应器处理的废液；循环泵，连接在所述反应器与所述废液槽之间，用于将所述废液槽中废液抽至所述反应器中进行循环处理。一种如上所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的应用，包括步骤：将化学镀镍废水的pH调至3-4，并加入质量浓度为20-40%的双氧水，然后将化学镀镍废水从所述陶瓷膜中滤出，完成破络合。所述的化学镀镍废水破络合的应用，还包括：调节经过破络处理的化学镀镍废水的pH至10~11，并排出产生的气体，然后加入混凝剂，去除化学镀镍废水中的镍离子。有益效果：本专利技术提供了一种如上所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜，通过在有纳米级贯穿孔道的Al2O3陶瓷膜上负载CuO-CeO2-CoOx催化剂，利用CuO-CeO2-CoOx/Al2O3陶瓷膜非均相催化双氧水产生羟基自由基（•OH），利用•OH的强氧化性破络合，将被络合的镍离子变成游离态。本专利技术提供的CuO-CeO2-CoOx/Al2O3陶瓷膜可以重复使用，并且不会产生有害副产物，运行成本低。附图说明图1为本专利技术的一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的实施例结构图。图2为本专利技术的另一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的实施例结构图（端面正视图）。图3为本专利技术的一种化学镀镍废水破络合装置的实施例结构图。具体实施方式本专利技术提供了一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜、制备方法、装置及应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的较佳实施例，如图1所示，包括Al2O3陶瓷膜11，所述Al2O3陶瓷膜11上分布有纳米级贯穿孔道12；所述Al2O3陶瓷膜11的表面及所述纳米级贯穿孔道12的内壁上负载有CuO-CeO2-CoOx催化剂，其中，x∈[1.33,1.5]。优选的，如图2所示，所述Al2O3陶瓷膜11内部沿垂直于厚度方向设置有水流管道13，所述水流管道13与所述纳米级贯穿孔道12连通，废水从所述水流管道13的入口进入，从所述纳米级贯穿孔道12流出，实现化学镀镍废水的破络合处理。本专利技术通过在有纳米级贯穿孔道的Al2O3陶瓷膜上负载CuO-CeO2-CoOx催化剂，利用CuO-CeO2-CoOx/Al2O3陶瓷膜非均相催化双氧水产生羟基自由基（•OH），利用•OH的强氧化性破络合，将被络合的镍离子变成游离态。本专利技术提供的CuO-CeO2-CoOx/Al2O3陶瓷膜可以重复使用，并且不会产生有害副产物，成本低。本专利技术的还提供了如上所述的陶瓷膜的制备方法较佳实施例，包括如下：步骤A：提供一Al2O3陶瓷膜，并进行清洗处理，所述Al2O3陶瓷膜上分布有纳米级贯穿孔道。分布有纳米级贯穿孔道的Al2O3陶瓷膜为现有技术，本专利技术不做赘述，具体Al2O3陶瓷膜的参数可选择如下：厚度4.0~12.0mm，表面孔隙率为45~50%，纳米级贯穿孔道分布为150~400nm。使用前，先将陶瓷膜浸泡在去离子水中，超声15min以去除陶瓷膜表面及内部杂质颗粒；然后放入75~95°C烘干箱中干燥8~16h，去除支撑体表面及内部的水分，完成清洗。步骤B：在所述Al2O3陶瓷膜的表面及所述纳米级贯穿孔道的内壁上负载CuO-CeO2-CoOx催化剂，得到化学镀镍废水破络合的陶瓷膜。具体的，本专利技术提供了一种负载CuO-CeO2-CoOx催化剂的较佳实施例如下，包括：步骤B1、配置含铜离子、钴离子、铈离子的水溶液，各离子的浓度为0.15-0.35mol/L，然后加入正辛醇、聚乙烯醇，得到低浓度的溶液M，其中，每升水溶液中添加正辛醇0.1-0.3mL，添加聚乙烯醇本文档来自技高网...
【技术保护点】
1. 一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜，其特征在于，包括Al2O3陶瓷膜，所述Al2O3陶瓷膜上分布有纳米级贯穿孔道；所述Al2O3陶瓷膜的表面及所述纳米级贯穿孔道的内壁上负载有CuO‑CeO2‑CoOx催化剂，其中，x∈[1.33, 1.5]。
【技术特征摘要】
1.一种化学镀镍废水破络合的陶瓷膜，其特征在于，包括Al2O3陶瓷膜，所述Al2O3陶瓷膜上分布有纳米级贯穿孔道；所述Al2O3陶瓷膜的表面及所述纳米级贯穿孔道的内壁上负载有CuO-CeO2-CoOx催化剂，其中，x∈[1.33,1.5]。2.一种如权利要求1所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括如下：步骤A：提供一Al2O3陶瓷膜，并进行清洗处理，所述Al2O3陶瓷膜上分布有纳米级贯穿孔道；步骤B：在所述Al2O3陶瓷膜的表面及所述纳米级贯穿孔道的内壁上负载CuO-CeO2-CoOx催化剂，得到化学镀镍废水破络合的陶瓷膜。3.根据权利要求2所述的化学镀镍废水破络合的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述步骤B包括：步骤B1、配置含铜离子、钴离子、铈离子的水溶液，各离子的浓度为0.15-0.35mol/L，然后加入正辛醇、聚乙烯醇，得到溶液M，其中，每升水溶液中添加正辛醇0.1-0.3mL，添加聚乙烯醇3-15g；配置含铜离子、钴离子、铈离子的水溶液，各离子的浓度为0.5-0.8mol/L，然后加入正辛醇、聚乙烯醇，得到溶液N，其中，每升水溶液中添加正辛醇0.5-1.2mL，添加聚乙烯醇25-40g；步骤B2、将所述溶液M喷涂在所述Al2O3陶瓷膜上，并干燥，形成第一涂层；在所述第一涂层上喷涂所述溶液N，并干燥，得到第二涂层；步骤B3、将形成有所述第二涂层的A...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁慧宇，肖轲，杨波，朱才镇，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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