本发明属于废污水处理领域，具体涉及一种含铜镍污泥资源化制备三维粒子电极及其制备方法。
背景技术：
随着工农业的发展和世界人口的增加，生活、生产用水的需求量和废水 排放量大幅增加，废水中含有的有毒有害物质且难降解有机物对水体造成的污染 也日趋严重。对于难降解有机废水的处理，人们常采用的方法主要包括萃取、吸附、化学沉淀、混凝沉淀、膜分离、电化学氧化法和化学氧化法等。近年来，电化学技术受到高度关注，成为难降解有机废水领域最重要的研究与发展方向之一。
电化学催化氧化水处理技术无需投加化学试剂、无二次污染、反应条件温和、对多种有机污染物氧化效果较好。电化学催化氧化过程可分为直接氧化和间接氧化两种。所谓直接氧化是指污染物吸附在阳极表面直接发生电子转移而被氧化的过程，一般在污染物浓度较高的时候发生；间接氧化是指通过电解液中的一些媒介，或者利用电极表面产生的一些活性中间产物( 如OH、OCl－、H2O2、O3等) 来实现污染物的氧化降解。
电化学氧化法研究的逐渐深入，发现传统的二维平板电极反应器普遍存在降解效率低的问题。针对如何提高电化学降解效率的问题，近年来的研究及报道主要侧重于电极结构的优化，如三维电极技术。传统的平板二维电极反应体系，存在面体比小，能耗高，副反应多等问题。三维电极在一定程度上克服了这些缺点，三维电极又称粒子电极或床电极，它是在原有的二维电极之间装填粒状或其他碎屑状工作电极材料，导致装填电极材料表面带电，成为新的一极，即第三极，在工作电极材料表面能发生电化学反应。由于其面积比较大，能以较低电流密度提供较大的电流强度，反应速度快，且粒子之间间距小，物质传质得以极大改善，单位时空产率和电流效率均得以极大提高。
技术实现要素：
为了克服现有技术中所存在的缺陷，本发明的目的是提供一种催化活性高、单位COD 耗能低、活性组分不易流失的含铜镍污泥资源化制备三维电极粒子及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种含铜镍污泥资源化制备三维粒子电极，按照重量百分比计，包括含铜镍污泥10-20wt%、粉末活性碳30wt%-50wt%、陶土20wt%-40wt%、成孔剂5-10%、粘结剂1-5wt%、活化调节剂0.1-0.5wt%。
进一步地，所述的成孔剂为羟丙甲基纤维素。
进一步地，所述的粘结剂为木质素磺酸钙或硅酸钠。
进一步地，所述的三维粒子电极为直径5-6mm，长10-15mm的圆柱形。
一种含铜镍污泥资源化制备三维粒子电极的制备方法，包括以下步骤：按配比含铜镍污泥为10-20wt%，活性碳为30wt%-50wt%，陶土为20wt%-40wt%，成孔剂5-10%，混合搅拌均匀后加入所称取的粘结剂和活化调节剂，搅拌均匀，然后采用挤条机压制成直径5-6mm的长条柱形，被切割为约10-15mm长度圆柱形，然后干燥焙烧即可。
进一步地，所述的活化调节剂的组成分为：铈10-30wt%、钛10-30 wt %、铁20-40wt%、铜0-10wt%和镍0-10 wt%，各组分重量百分数之和为100%。
进一步地，所述的活化调节剂中铁的加入形式为硝酸铁或氯化铁，铜的加入形式为氢氧化铜，铈的加入形式为二氧化铈或硝酸亚铈，钛的加入形式为二氧化钛，镍为氢氧化镍。
进一步地，所述的活化调节剂中铜、镍和铁的投加量需根据资源化污泥中铜、镍和铁的含量进行调整。
进一步地，所述的干燥温度为80°C，干燥时间为6h。
进一步地，所述的焙烧温度为500-1000°C，焙烧时间为4-6h。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明不仅解决了重金属污泥的环保问题，同时实现了有价资源的有效利用，降低了催化三维粒子电极的制造成本。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面实施例对发明作详细说明，所提供的实施例是在本发明的技术方案为前提下进行实施，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本实施方式一种含铜镍污泥资源化制备三维粒子电极及其制
备方法，具体是按照以下步骤进行的：
1）活性碳粉末预处理：选用粒径100目左右的活性碳粉末，用去离子水将活性碳粉末洗涤、浸泡、离心，在80℃烘干12h；
2）所述含铜镍污泥主要为来自电镀行业含铜含镍废水处理的含铜含镍污泥或者是其他行业含铜含镍污泥，先进行温度在90-130℃干燥12h，然后采用粉碎机将其粉碎为约100目的粉末；
3）催化剂调整剂制备：取氯化铁、二氧化铈和二氧化钛，按照50wt%、20wt%、30wt%重量百分数，混合均匀，得到复合催化剂；
4）成孔剂制备：取羟丙甲基纤维素配置成10%溶液待用；
5）粘结剂制备：取硅酸钠配置成10%溶液待用；
6）将步骤1-5得到的污泥、活性碳粉末、陶土、成孔剂、粘结剂和催化调整剂，以17%污泥粉末、45wt%活性碳粉末、40wt%陶土、5wt%成孔剂、2.5wt%粘结剂和0.3wt%复合催化剂为比例混合，制成直径5-6mm，长度10-15mm的圆柱长条；
7）干燥：将上步所得的圆柱长条置于干燥箱中，在80℃下干燥6h；
8）焙烧：将上步所得干燥后的球状粒子填料放入马弗炉，在800℃的温度下烧制4h，冷却至室温，得到复合催化三维粒子电极填料；
9）将实施例中制备的粒子电极填充在三维电极反应器中进行处理对硝基苯酚的电解实验，其中电解质NaCl的添加量为0.4%，阴阳极板均为石墨电极。粒子电极进行降解实验前用150mg/L对硝基苯酚溶液反复浸泡，直至吸附饱和。工作压力为10V，极板间距为15cm，降解60min对硝基苯酚去除率为95%。