Autorin: Vanessa, 15. April 2025, Kategorie: Anwendungen
Ⅰ. Definition und Kerneigenschaften
Die Glasfaser-Öl-Wasser-Trennmembran ist ein selektives Filtermaterial auf Basis ultrafeiner Glasfasern mit hydrophober/oleophiler Oberflächenmodifizierung und mehrschichtiger Struktur. Zu ihren Kernmerkmalen gehören:
- Aperturgradientenverteilung: Oberflächenmakroporen (5–10 μm) fangen Feststoffpartikel ab, Bodenmikroporen (0,1–1 μm) ermöglichen eine präzise Abscheidung von Öltröpfchen.
- Kontaktwinkelregulierung: Wasserkontaktwinkel > 150° (superhydrophob), Ölkontaktwinkel < 10° (superoleophil).
- Chemische Stabilität: Beständig gegen pH 2–12, beständig gegen Petroleumlösungsmittel und hohe Temperaturen (≤ 120 °C).
Internationale Zertifizierung:
- Schifffahrt: Entspricht der IMO MEPC.107 (49) Norm für Schiffsabwässer.
- Industrieabwässer: Zertifizierung nach API 421 und ISO 14001 für Umweltmanagementsysteme.
II. Trennprinzip und technologischer Durchbruch der Glasfaserfiltermembran zur Öl-Wasser-Trennung
1. Trennmechanismus
Die Glasfaserfiltermembran zur Öl-Wasser-Trennung arbeitet synergetisch durch den dreifachen Mechanismus „Siebung + Adsorption + Koaleszenz“:
- (1) Oberflächensiebung: Die mikroporöse Struktur blockiert physikalisch Öltröpfchen >1 μm (gemäß dem Stokes’schen Gesetz).
- (2) Selektive Adsorption: Die hydrophobe Beschichtung fängt bevorzugt Ölmoleküle durch intermolekulare Kräfte (van-der-Waals-Kräfte) ein.
- (3) Dynamische Koaleszenz: Die eingefangenen Öltröpfchen verschmelzen auf der Membranoberfläche zu einer kontinuierlichen Ölphase (Koaleszenzeffizienz >95 %).
- Technologische Innovation
| Technische Ausrichtung | Durchbruch | Leistungssteigerung |
| Nanobeschichtungstechnologie | Modifikation des Fluorsilan-Graphen-Komposits | Kontaktwinkel von 120° auf 160° erhöht |
| Mehrschichtige Verbundstruktur | Gradienten-Apertur-Design (Trägerschicht → Trennschicht → Schutzschicht) | Durchfluss um 300 % erhöht |
| Selbstreinigungsfunktion | Photokatalytische TiO₂-Beschichtung (UV-Trigger) | Membranfoulingrate um 70 % reduziert |
Anwendungsfall: Die neueste Filtermembranserie eines deutschen Unternehmens mit Gradienten-Glasfasern und Kohlenstoffnanoröhren-Beschichtung erreichte in Ölfeldern der Nordsee eine Öl-Wasser-Trennleistung von 99,5 % bei einer Lebensdauer von 7 Jahren.
3. Globale Anwendungsszenarien
(1) Schiffbau und Meerestechnik
- Ballastwasseraufbereitung: Erfüllt den D-2-Standard des IMO-Ballastwasser-Management-Übereinkommens (Ölkonzentration <15 ppm).
- Ölhaltige Abwässer im Maschinenraum: Aufbereitungskapazität von bis zu 10 m³/h (z. B. das Fördersystem von Hyundai Heavy Industries in Südkorea).
(2) Industrielle Abwasseraufbereitung
| Industrie | Herausforderung | Lösung |
| Petrochemie | Emulgiertes Öl (Partikelgröße <0,5 μm) | Hochspannungselektrostatisch unterstützte Glasfasermembran (Emulgierung + Filtration) |
| Lebensmittelverarbeitung | Abwasser aus tierischen und pflanzlichen Ölen mit hohem CSB-Wert | Fettresistente Filtermembran (PTFE-verstärkt) |
| Metallverarbeitung | Rückgewinnung von Kühlschmierstoffen | Querstromfiltrationssystem (Rückgewinnungsrate > 90 %) |
(3) Notfall-Umweltschutz
- Behandlung von Ölunfällen: OSRL (Oil Spill Response Ltd.) in den USA setzt mobile Glasfasermembrananlagen mit einer Aufbereitungskapazität von 50 m³/h ein.
- Bodensanierung: In Kombination mit Extraktionstechnologie schwimmendes Öl aus dem Grundwasser entfernen (Lösung des Deltares-Instituts in den Niederlanden).
(4) Industrielle Ölnebelbehandlung
Die Glasfaserfiltermembrantechnologie hat sich in der industriellen Ölnebelbehandlung als hervorragend erwiesen. Durch die innovative Kombination aus einer oleophob/hydrophil modifizierten Faserschicht mit Gradienten und elektrostatisch verstärkter Koaleszenztechnologie können Ölnebelpartikel von 0,1–10 μm effizient abgeschieden werden (Effizienz 99,98 %), bei geringem Druckabfall (<150 Pa) und langer Lebensdauer (18 Monate). Dieses Material wird erfolgreich in anspruchsvollen Branchen wie der Automobilherstellung und der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Es spart 50 % Energie im Vergleich zu herkömmlichen Technologien und erreicht eine Kühlschmierstoffrückgewinnung von über 95 %. Dadurch erreichen Unternehmen drei Ziele: Arbeitsschutz (Einhaltung der OSHA-Standards), Umweltschutz sowie Kostensenkung und Effizienzsteigerung und setzen damit einen technischen Maßstab für die industrielle Ölnebelbehandlung.
Trenntech hat durch die Integration der Präzisionsfiltrationseigenschaften von Glasfaserfiltermembranen in die eigens entwickelte Affinitätskoaleszenztechnologie ein neues Paradigma in der Öl-Wasser-Trennung geschaffen. Das System erfüllt nicht nur die weltweit strengsten Umweltstandards (wie die neuen IMO-Vorschriften von 2023), sondern unterstützt Industrieanwender durch sein intelligentes und kohlenstoffarmes Design auch bei der Erreichung folgender Ziele:
- Betriebskostenoptimierung: Energieverbrauch um 40 % und Wartungskosten um 60 % gesenkt;
- Ressourcenwertgewinnung: Ölreinheit > 99 % und um 50 % höhere Wiederverwendungsrate;
- Compliance-Risikomanagement: 100 % bestehen plötzliche Umweltinspektionen.
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