活性氧化鋁吸附速率決定了處理廢水的效果。吸附速度越快,廢水和活性氧化鋁接觸的過程更短暫,所需的吸附設(shè)備容積也就越小。吸附速度決定了廢水和活性氧化鋁對(duì)吸附質(zhì)的吸附過程。水中多孔的活性氧化鋁對(duì)吸附質(zhì)的吸附過程可分為三個(gè)階段。
di一階段稱為顆粒外部擴(kuò)散(又稱膜擴(kuò)散)階段在活性氧化鋁顆粒周圍存在著一層固定的溶劑薄膜。當(dāng)溶液與活性氧化鋁做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),這層溶劑薄膜不隨溶液一同移動(dòng),吸附質(zhì)首先通過這個(gè)薄膜才能到達(dá)活性氧化鋁吸附劑的外表面,所以吸附速度與液膜擴(kuò)散速度有關(guān)。
di二階段稱為顆粒內(nèi)部擴(kuò)散階段。經(jīng)液膜擴(kuò)散到吸附及表面的吸附質(zhì)向細(xì)孔深處擴(kuò)散。
di三階段稱為吸附反應(yīng)階段。在此階段,吸附質(zhì)被系在細(xì)孔內(nèi)表面上。
吸附速度與上述三個(gè)階段進(jìn)行的快慢有關(guān)。在一般情況下,由于di三階段進(jìn)行的吸附反應(yīng)速度很快,因此,吸附速度主要有液膜擴(kuò)散速度和顆粒擴(kuò)散速度來控制。
根據(jù)試驗(yàn)得知,顆粒外部擴(kuò)散速度與溶液濃度成正比,溶液濃度越高,吸附速度越快。對(duì)一定質(zhì)量的活性氧化鋁,外部擴(kuò)散速度還與活性氧化鋁的外表面積(即膜表面積)的大小成正比。因表面積與顆粒直徑成反比,所以顆粒直徑越小,擴(kuò)散速度就越大。另外,外部擴(kuò)散速度還與攪動(dòng)程度有關(guān)。增加溶液和顆粒之間的相對(duì)速度,會(huì)使液膜變薄,可提高外部擴(kuò)散速度。顆粒內(nèi)部擴(kuò)散比較復(fù)雜。擴(kuò)散速度與活性氧化鋁微孔的大小與構(gòu)造、吸附質(zhì)顆粒大小與構(gòu)造等因素有關(guān)。
還有就是顆粒大小對(duì)內(nèi)部不擴(kuò)散的影響比外部擴(kuò)散要大些?梢娢筋w粒的大小對(duì)內(nèi)部擴(kuò)散和外部擴(kuò)散都有很大影響,顆粒越小,吸附速度就越快。因此,從提高吸附速度來看,活性氧化鋁吸附劑顆粒直徑越小越好。