安科瑞 鮑靜君

　　摘 要：闡述了餐飲油煙污染和危害特點以及武漢市餐飲業油煙污染現狀，介紹了現有的油煙治理技術和實際應用中存在的問題，并對復合式油煙凈化處理技術的發展前景作了展望。

　　關鍵詞：餐飲油煙；凈化處理技術；復合式

　　0 引言

　　傳統的煎、炒、烹、炸過程中會產生大量的油煙霧，油煙霧中含有許多對人體有害物質。這些大氣污染物為氣溶膠，其中含有烹飪過程中食用油及食品在高溫下的揮發性的混合物。油煙霧中至少含有 75 種以上，成分十分復雜，且大部分為“致癌、致畸、致突變”的物質。食用的油脂在高溫下蒸發夾帶出來后，易于在高溫下氧化聚合，和其他油污夾雜網聯在一起，形成象油漆一樣的粘性油污。污垢積累時間越長就越難清洗，這對于處理過程中設備的維護出了很高的要求。

　　長期處于油煙霧環境中易誘發肺泡疾患、支氣管慢性炎癥及異體肉芽腫等病。油煙霧彌漫時不僅對視覺、景觀造成影響，而且油煙霧還常伴有辣椒、胡椒等刺激性味道，同時也是一種熱污染源，這一點在炎熱的夏季尤為突出。油煙霧為氣溶膠，其中的液態顆粒物在排氣筒及出口處遇冷凝聚，形成粘稠的油滴，與環境中的泥沙、塵土混合形成難以去除的油漬，附著在排氣筒內壁和管道接口外壁以及周圍建筑物上，既影響環境衛生，又成為火災隱患。

　　武漢餐飲業是隨著第三產業的發展而迅速膨脹的。眾多的餐飲企業均為中小型規模，分布面廣，多數集中于居民稠密區，在住宅樓的一層開門經營。

　　然而，餐飲業迅猛發展的同時，也使油煙霧、煙塵、異味、噪聲、垃圾、白色污染等問題更為突出。據悉，武漢市環保投訴中油煙霧污染問題已經連續幾年穩坐“頭把交椅”。據市工商局統計，武漢市目前共有大小餐館23900余家，小餐館占71.88%。這就是說，一大半餐館在“直排”油煙霧。按國家油煙排放標準，達標濃度為每立方米含油2mg以內。若不處理，則至少濃度為10mg。按每家餐館1h排風 2000m3、日排5h計，一天排油 100g。全市1.7萬個小餐館，每日排油至少1700kg。因此加強餐飲業油煙霧治理已成為迫在眉睫的問題。

　　1 飲食業油煙凈化處理技術現狀

　　現有的抽排油煙霧設備  (抽油煙霧機、排風扇等)只是把廚房操作間內產生的油煙霧直接排到大氣中, 雖然解決了廚房內的空氣污染,但這些油煙霧會嚴重污染環境。2000年國家環保總局頒布實施《飲食業油煙排放標準（試行）》,可見油煙治理勢在必行。目前國內外油煙霧治理技術主要有如下幾種：

　　1.1  機械方法

　　機械方法是采用過濾、旋風離心、活性炭吸附等收集油煙霧。這種處理方法的處理效果與其設計、控制參數及使用的材料有關。采用過濾的方式處理油煙霧，是在油煙霧通過格柵、油霧網罩等時通過改變氣流方向而使油煙霧顆粒靠慣性與碰撞從氣流中分離流入油槽。

　　過濾方式采用的濾料大多為親油性的高分子材料，成本低，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；過濾法常采用類似蜂箱的旁插式結構，更換方便，深受用戶青睞。

　　一般來講，過濾方式處理油煙霧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。為達到好的效果，一般采用平行的氣流旁插法，以減少阻力，控制濾速在1.5m/s、壓降在60kp左右，以減少濾層的破損幾率，可正常運行3個月。

　　過濾方式處理油煙霧存在不易準確判斷何時要更換濾料的問題，只能憑經驗及過濾箱有無油滴來判斷。它對氣溶膠的去除率為80.3% ~ 92.9%，但無法去除辣椒、胡椒等刺激性異味。旋風分離方式是讓油煙霧從進口切線方向進入旋風筒, 在筒內強烈旋轉, 逐漸沿筒壁螺旋運動下降, 強烈旋轉所產生的離心力把油霧拋向筒體內表面, 集積在壁面的油煙霧相互粘連形成大的油滴, 在重力作用下逐漸降至筒體底部,定期排放。由于離心作用及油煙霧中油的粘性,使氣體中的油滴易附在筒壁上的油粘連,凈化油煙霧效果更好。85%以上的油煙霧在旋風分離過程中被除去。

　　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，要經常更換濾料，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。

　　機械方法對小粒徑的顆粒污染物的去除率低，總去除率亦較低，但設備簡單、壓降較小，并且初期投資較少。由于其維修量小，因而日常維護簡單、方便。

　　1.2 高壓靜電方法

　　高壓靜電方法是由 220kv 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，大顆粒受電場力的作用大，其對氣溶膠狀態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重要地位，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，1~10 m 的顆粒物的去除率在90%以上。

　　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，問題是極板的清理問題。

　　1.3  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），水油接觸的表面積變大，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，多組分吸收液表現出較強的優勢，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）是十分重要的參數，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，并根據具體情況設置風機位置以獲得較好的動力利用率。

　　該法凈化效率較高，對氣態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，加入適當的化學試劑，還可以同時去除辣椒、胡椒等刺激性味道。但此法大多會產生二次污染，初期投資較高，耗電，且需頻繁加水，洗滌劑、吸收劑用量大，費用較高，洗滌液須進行處理，否則會出現二次污染問題。

　　1.4 復合式處理方法

　　復合式處理方法是油煙霧處理技術中包含兩種或兩種以上油煙霧凈化方法。采用復合式處理方法往往能獲得*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。此法在兩家飲食業酒店試用，運行效果穩定。

　　復合式處理法能兼顧不同方法的優點，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。

　　2 安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監測云平臺

　　為了彌補現存餐飲行業在煙油監測上的漏洞，同時便利監管部門的監察，安科瑞油煙監測云平臺應運而生。油煙監測模塊通過2G/4G與云端平臺進行通信和數據交互，系統能夠對企業餐飲設備的開機狀態、運行狀態進行監控；實現開機率監測，凈化效率監測，設施停運告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數據進行統計分析、排名等統計功能；較之傳統的靜電監測方案，更具實效性。平臺預留與其他應用系統、設備交互對接接口，具有很好的擴展性。

　　2.1 平臺結構

　　平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設備運行狀態和油煙排放的濃度數據，自動對超標排放及異常企業進行提示預警，監管部門可迅速進行處理，督促餐飲企業整改設備，并定期清洗、維護，實現減排環保，不擾民等目的。現場安裝監測終端，持續監測油煙凈化器的工作狀態，包括設備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等，同時結合排煙口的揮發性物質、顆粒物濃度等進行對比分析，一旦排放超標，系統會發出異常信號。

■ 油煙監測設備用來監測油煙、顆粒物、NmHc等數據

　　■ 凈化器和風機配合對油煙進行凈化處理，同時對凈化設備的電流、電壓進行監測

　　■ 設備通過4G網絡將采集的數據上傳至遠程云端服務器

　　2.2 平臺主要功能

　　（1）在線監測

　　對油煙排污數據的監測，包括油煙排放濃度，顆粒物，NmHc等數值采集監測;同時對監控風機和凈化器的啟停狀態、運行數據進行監測。

(2)告警數據監測

　　系統根據采集的油煙數值大小，產生對應的排放超標告警;對凈化器的運行數據分析，上傳凈化設備對應的運行、停機、故障等告警事件。

　　(3)數據分析

　　運行時長分析，離線分析；告警占比、排名分析；歷史數據統計等。

(4)隱患管理

　　系統對采集的告警數據分析，產生對應的隱患記錄，派發、處理隱患，及時處理告警，形成閉環。

(5)統計分析

　　包括時長分析、超標分析、歷史數據、分析報告等模塊。

　　(6)基礎數據維護

　　個人信息、權限維護，企業信息錄入，對應測點信息錄入等。

　　(7)數據服務

　　數據采集，短信提醒，數據存儲和解析。

　　2.3 油煙監測主機

　　油煙監控主機是現場的管理設備，實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進行數據處理，通過有線或無線網絡通訊將數據傳輸到服務器平臺。同時，對本地數據進行存儲，監控現場設備狀態，提供人機操作界面。

具體技術參數如下：

2.4 設備選型方案

　　注：雙探頭適合雙排煙通道的場合，每路探頭監測1路排煙通道。

　　3 結論

　　隨著經濟發展和產業結構的調整，以及居民的環境保護意識的提高，低耗、便于維護的油煙霧處理設備將是環保產業市場的一個潛在的需求點，也是一個需求量大、*的產業。VOCs（揮發性物）含有許多致癌物、致突變物，而且是氣味產生的主要來源，國外對于VOCs的排放有限制。 處理效率高、能同時去除。油霧氣溶膠和VOCs、能滿足低空排放要求的油煙霧處理器是市場需求熱點，也是市場的主流。實踐證明，復合式油煙凈化處理技術能夠集中幾種技術的優點，取得較好的凈化效果，其中過濾法和濕式處理相結合的復合凈化處理技術是具潛力的飲食業油煙霧處理方法，它綜合了兩者能去除氣態污染物的優點。