餐飲油煙凈化處理技術對比

曾學福+丘好華

摘 要：餐飲抽排油煙霧設備 （抽油煙霧機、排風扇等）多是把廚房操作間內產生的油煙霧直排到大氣中，排放同時帶來環(huán)境污染問題。針對此問題，本文分析了當前國內外油煙霧治理主要技術的原理及優(yōu)缺點，并對餐飲油煙凈化技術前景進行展望。

關鍵詞：餐飲油煙、機械方法、高壓靜電、濕式處理法、復合式

食物及食用油在烹制過程中不可避免發(fā)生熱分解或裂解，產生氣、液、固三相有機物混合的油煙霧[1]。如今餐飲抽排油煙霧設備 （抽油煙霧機、排風扇等）多是將廚房操作間內產生的油煙霧直排至大氣中，由于油煙霧含有苯、亞硝酸鹽等有害有毒化學成分，未經處理直排至大氣中會造成嚴重污染[2]。隨著環(huán)保意識的增強，餐飲油煙的污染問題也逐步受到社會關注。針對此問題，本文將介紹當前主要油煙霧凈化技術現(xiàn)狀及前景。

一、機械方法

機械方法是采用慣性、過濾等方式收集油煙霧。采用慣性的方式處理油煙霧，是在油煙霧通過格柵、油霧網罩時通過改變氣流方向從而使油煙霧顆?？繎T性與碰撞從氣流中分離流入油槽[3]；過濾方式指油煙通過過濾材料，與濾料相互碰撞、攔截從而被吸附，得以凈化。

過濾方式一般采用親油性的高分子復合材料作為濾料。此類材料對油的吸附性能較一般濾料強10倍以上，且不含鹵素元素、氮等燃燒時產生有毒有害污染物的成分。其中活性炭是應用最廣泛的材料。活性炭吸附方式是讓油煙霧通過吸附過濾層，該層吸附油煙霧中的小顆粒氣溶膠。這種方式對氣溶膠的去除率為40%-70%，且對氣味的凈化有明顯作用。但一般剛開始安裝時吸附效果好，隨著油煙霧的附著，吸附能力會逐漸減弱，必須經常更換濾料，故運行成本高。由于風阻過大，造成工作間油煙霧排除不佳，只有增加風機引風量，從而產生噪聲污染，額外增加噪聲治理費用[4]。

慣性法是通過讓油煙在流動中不斷與分離器發(fā)生碰撞，改變其運動方向，使煙氣中顆粒物在慣性作用下從氣流中分離，達到氣體凈化的目的。當前主要的慣性分離器包括金屬網罩、格柵等。

二、高壓靜電方法

高壓靜電方法是由220v電壓通過變壓器變壓至上萬伏，然后經整流器轉換成直流電，在兩極板間構成一個強電場，使煙氣中顆粒荷電，荷電的油煙霧顆粒物在電極間受重力、電極引力和風場動力作用。由于顆粒物的荷電量隨粒徑的增長而增大，大顆粒受電場力的作用大，其對氣溶膠狀態(tài)污染物的去除率相對較高，可達80%-90%；也正是因為電場力在收集污染物是處于主導地位，控制顆粒經過電極格柵或隔板的速度致關重要，當控制風速在0.6-1.6m/s、電極電壓為2.5kv時，1-10mm的顆粒物的去除率在90%以上[5]。

三、濕式處理法

濕式處理法是將油煙霧用水霧噴淋（在水中加入一些化學試劑增加吸收），水油接觸的表面積增大，水對油煙霧吸收能力增強，從而達到去除油煙霧粒子的目的。

采用濕式處理法的關鍵在于吸收液對油煙霧的吸收性能，由于油煙霧中親水成分少，清水噴淋處理效果要比堿液、其他強吸收劑要差，且由于油煙霧中含有酸性物質，清水噴淋設備在耐腐蝕性能方面要差一些，堿液或工業(yè)除油垢乳化劑的去油污的能力較強，但其濃度不能太高，否則風機腐蝕快，廢液要重新處理；對油煙霧的吸收性能，多組分吸收液表現(xiàn)出較強的優(yōu)勢，既能洗滌廢氣，又能通過化學作用吸收污染物，但吸收液的成分和含量是技術秘密。此外洗滌、吸收結構的設計在濕式處理技術中也非常重要，單位液體的洗滌風量或耗液量（m3/kg）是極為重要的參數(shù)，為了獲得較好的效果，要求噴頭的成霧效果好，在實際的設計中，往往采用多噴頭，降低氣流速度來獲得較好的處理效果。為了兼顧噪聲排放要求，一般設計煙管氣流速度為10-15m/s，并根據(jù)具體情況設置風機位置以獲得較好的動力利用率[6]。

四、各種技術特點分析

過濾方式處理油煙霧具有投資小、凈化效率較高，運行穩(wěn)定，濾料易于更換的優(yōu)勢，但存在著濾料使用時間、動力消耗、濾速與處理效果間的矛盾。濾速大，動力消耗多，處理效果差，但濾料使用時間長；濾速小，處理效果好，但濾料使用時間短；此外濾料過風面積越大，動力消耗越多，處理效果越好。此外，濾料在運行中易于堵塞，且不易清洗，定期更換使運行成本比較高。

慣性方法對小粒徑的顆粒污染物的去除率低，總去除率亦較低，通常為50%-70%，運行過程中清洗工作較繁重；優(yōu)勢在于設備簡單、壓降較小，耗能較低，并且初期投資較少。

高壓靜電法對于小顆粒氣溶膠去除能力強，設備體積小、凈化效率高、能耗較小，不會造成二次污染，但該法造價相對較高，運行和維護費用高，不能降低排煙溫度，也不能去除刺激性味道，最大問題是極板的清理問題。

濕式法凈化效率較高，對氣態(tài)污染物有較強的凈化作用，如對SO2的去除率可達63.9%；能降低油煙霧溫度，加入適當?shù)幕瘜W試劑，還可以同時去除辣椒、胡椒等刺激性味道。但此法投資較高，耗電耗藥，且需頻繁加水，運行成本高。洗滌液須進行處理，否則會出現(xiàn)二次污染問題。

幾種技術中，高壓靜電法凈化效率最高，同時投資及運行成本較高；慣性和過濾法投資較小，運行簡單，但需定期更新濾料和清洗；濕式法投資和運行成本較高，需定期投加吸附劑。

五、餐飲油煙凈化技術發(fā)展前景

技術路線選擇方面，復合式處理方法將是未來發(fā)展方向。復合式即將兩種或兩種以上油煙霧凈化方法結合起來共同處理油煙[7]。

采用復合式處理方法往往能獲得獨特的處理效果。比如：讓油煙通過金屬過濾網去除較大顆粒油滴，再經過循環(huán)堿水噴淋去除較小油滴。既可克服水處理二次污染、吸附過濾風阻較大的缺點，又可確保油煙霧處理效率較高，而且投資不大。復合式處理法能兼顧不同方法的優(yōu)點，提高對油煙霧的凈化效果，其初期投資額、二次污染、日常運行維護費用等問題都需視選用的基本處理方法而定。

技術升級方面，在保證凈化效率基礎上，節(jié)能節(jié)資和成本節(jié)約將是餐飲油煙凈化領域的研究重點。光解氧化等新技術因具有高效節(jié)能、占地面積小等優(yōu)勢將成為新型凈化技術的重點研究領域。

六、結論

我國飲食結構導致餐飲油煙廢氣量大，成為諸如城市PM2.5等環(huán)境問題的污染源之一。我國當前油煙凈化技術研究尚處在起步階段，凈化設備比較落后。因此開發(fā)節(jié)能節(jié)資、經濟效益同環(huán)境效益俱佳的凈化新工藝和設備是非常有必要的。

參考文獻：

[1]梁衍魁.飲食業(yè)烹調油煙氣的組成與危害及凈化方法 探討[J].能源與環(huán)境，2004，（1）：43-44.

[2]王秀艷，高爽. 餐飲油煙中揮發(fā)性有機物風險評估[J].環(huán)境科學研究.2012，12：59-61.

[3]張金鳳，李群勇.飲食業(yè)油煙治理技術的探討[J].江蘇環(huán)境科技.2004，17：31-32.

[4]梁斌，王寅兒. 餐飲油煙廢氣的危害及其凈化技術綜述[J].安徽化工.2011，3：104-105.

[5]陳學章，尤今. 靜電式餐飲油煙凈化設備技術標準探析[J].標準科學.2012，1：243-245.

[6]范宗明，蔣達華. 廚房油煙污染凈化技術應用探討.[J].環(huán)境保護與循環(huán)經濟，2010，3：28-29.

[7]王京. 餐飲業(yè)油煙污染危害及控制策略 [J].貴州化工，2011，2（1）：41-42.endprint