摘要：分析了慣性分離法、普通過(guò)濾法、液體洗滌法、靜電沉積法、復(fù)合法這五種油煙凈化技術(shù)的工作原理及其優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)今后的油煙凈化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：餐飲油煙,環(huán)境污染,凈化技術(shù)

由于我國(guó)的飲食習(xí)慣是將食用油加熱至很高溫度，再進(jìn)行煎、炒、烹、炸，所以在烹飪過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生大量的油煙。油煙中含有多種有毒化學(xué)成分，對(duì)人體具有吸入毒性、致突變性、致癌性、免疫毒性和生殖毒性等危害。油煙如未經(jīng)處理就直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，餐飲業(yè)規(guī)模迅速的擴(kuò)大，餐飲油煙的污染問(wèn)題已受到越來(lái)越多的關(guān)注[1]。下面將國(guó)內(nèi)5 種常見(jiàn)的凈化油煙技術(shù)及特點(diǎn)比較和發(fā)展趨勢(shì)加以介紹。

1 五種常見(jiàn)油煙凈化技術(shù)

1.1 慣性分離法

慣性分離法的原理是通過(guò)慣性碰撞使油煙氣流運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生強(qiáng)烈轉(zhuǎn)折，使油煙氣體中的顆粒物在慣性作用下到達(dá)沉積面而從氣流中脫離出來(lái)。主要設(shè)備為工業(yè)上慣用的慣性分離除霧設(shè)施，有金屬網(wǎng)罩、格柵等，這些設(shè)備目前在家用廚房抽油煙機(jī)中被廣泛采用，一些老式飲食業(yè)也在使用[2]。慣性分離法的主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、壓降較?。ㄍǔ?0～ 100 Pa）；缺點(diǎn)是對(duì)粒徑較小的顆粒去除率低，總?cè)コ室草^低，通常為50%～70%，而且由于油煙中顆粒物粘度很大，清洗維護(hù)工作量較大，故推廣應(yīng)用受到限制， 而且隨著城市環(huán)保執(zhí)法的要求越來(lái)越嚴(yán)，這一方法的應(yīng)用越來(lái)越受到限制。

1.2 普通過(guò)濾法

普通過(guò)濾法的工作原理是使油煙氣通過(guò)過(guò)濾材料，油煙顆粒物在濾料的碰撞、攔截和擴(kuò)散作用下被捕集于濾料中得到凈化。這種技術(shù)的關(guān)鍵是濾料的選擇一般選用吸油性能較高的高分子復(fù)合材料，其中活性炭應(yīng)用最廣泛。當(dāng)油煙氣體通過(guò)油煙過(guò)濾層時(shí)， 過(guò)濾層能吸附油煙氣中的小顆粒氣溶膠，且對(duì)氣味有明顯凈化作用。但一般剛開(kāi)始安裝時(shí)吸附效果好，隨著油煙霧的附著，吸附能力會(huì)逐漸減弱[3，4]。總體來(lái)說(shuō)，過(guò)濾法的優(yōu)點(diǎn)是投資小、凈化效率高，通常達(dá)80%以上，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，但由于濾料捕集的顆粒物粘度較高，靠通常的重力自流或擠壓清除都很難清洗，濾料易堵塞，且壓降較大，如玻璃纖維床壓降高達(dá)1500 Pa，且占地面積大，只能安裝在室外，濾料需要定期更換，運(yùn)行成本高，這些問(wèn)題使過(guò)濾法的應(yīng)用受到一定限制。

1.3 液體洗滌法

液體洗滌法的原理為將油煙氣通過(guò)特殊的氣體分布裝置與吸收液接觸，將油煙氣中的顆粒物從氣相脫除到液相，從而達(dá)到凈化的目的。根據(jù)氣液接觸方式的不同，可以分為液膜式、噴淋式和沖擊式三種。液膜式油煙凈化裝置，其原理是通過(guò)特制的噴嘴在罩內(nèi)的空間形成水霧、水膜，油煙通過(guò)引風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸到罩內(nèi)后，油霧粒子與水霧、水膜充分接觸，經(jīng)過(guò)慣性作用、截留作用、擴(kuò)散作用而粘附在水滴上， 水滴依靠本身的重力下降到罩的底檔板上，底擋板向罩里邊的溝槽傾斜，粘附了油珠的水流到溝槽后，通過(guò)回水管流到循環(huán)水箱，水箱做成特殊的形式兼起隔油池的作用。因?yàn)橛偷谋戎匦∮谒椭橐揽孔陨淼母×ι仙剿?，聚集成油層后撇除或自?dòng)流出加以回收。去除了浮油后的水再通過(guò)循環(huán)泵打到罩內(nèi)循環(huán)使用。1999 年，林斌[5]等開(kāi)發(fā)出了集油煙捕集與凈化功能為一體的循環(huán)水定期更換的水霧水膜凈化器。當(dāng)液氣比在1:500～1: 1000 之間時(shí)，其凈化油煙粒子的效率為83%～94%。噴淋式是使油煙氣通過(guò)噴淋產(chǎn)生的水霧而實(shí)現(xiàn)凈化的，鄭展飛[6]、劉祖文[7]等在1992 年和1999 年先后研制的油煙和火煙凈化器，利用環(huán)形噴頭和金屬網(wǎng)形成的液膜來(lái)凈化油煙或火煙。其原理是油煙氣體由風(fēng)管進(jìn)入凈化器，經(jīng)過(guò)液膜的凈化，油霧、油污溶于液體中，相互凝聚，最后被金屬網(wǎng)阻載后隨液體排出。液體中的污染物在凈化器底部的儲(chǔ)液池中被過(guò)濾清除，過(guò)濾后的液體進(jìn)入液體循環(huán)器循環(huán)使用。沖擊式油煙凈化裝置是依靠抽油煙機(jī)的動(dòng)力，使油煙氣沖擊水體，來(lái)實(shí)現(xiàn)油煙凈化。如陳喜山[8]等在2001 年開(kāi)發(fā)的將含油煙氣的氣流通過(guò)凈化裝置的折返式通道，高速?zèng)_擊溶液表明，使洗滌液翻騰飛濺和霧化，激起大量的泡沫和霧滴，與氣流中的油煙霧滴充分接觸，將其乳化和溶解，達(dá)到凈化油煙的目的，在風(fēng)速為15～25 m/s 內(nèi)，洗滌液中吸收劑的質(zhì)量濃度應(yīng)在5%左右時(shí)，洗滌效率在85%～92% 之間，裝置阻力位250～400 Pa 之間。濕式凈化法的凈化效果比較高， 而且能去除油煙中的SO2，CO2, NOx 等廢氣，但濕式除塵器對(duì)亞微米級(jí)的顆粒物凈化效率較低[9]；洗滌廢液未能較好解決，目前直接將洗滌廢液排入下水道，產(chǎn)生二次污染；另外洗滌液的消耗常常造成運(yùn)行費(fèi)用的增高。

1.4 靜電沉積法

靜電沉積法的工作原理為將油煙引入高壓電場(chǎng)， 在高壓電場(chǎng)中發(fā)生電離而使油煙中顆粒物荷電，在電場(chǎng)力作用下向集塵極運(yùn)動(dòng)，并在集塵極凝聚沉積下來(lái)從油煙中脫除， 從而使氣體得到凈化。靜電凈化設(shè)備主要有兩個(gè)工作區(qū)域，前區(qū)安裝放電極，稱為電離區(qū)，油煙顆粒進(jìn)入后首先荷電，后區(qū)安裝除塵極，稱為收塵區(qū)，荷電顆粒在此區(qū)域被捕集。靜電凈化設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備緊湊、占地面積小、凈化效率高，通?？蛇_(dá)90%以上，壓降較小，噪音和能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低；缺點(diǎn)是不能去除氣態(tài)污染物，由于集塵極上油煙冷凝物粘度較高， 形成油膜層，阻礙電場(chǎng)放電，導(dǎo)致凈化效率下降，而且集塵極清洗困難，維護(hù)工作量大，清除集塵極上的顆粒物時(shí)又易產(chǎn)生廢液的二次污染，還存在火災(zāi)隱患[10]。另外，對(duì)中小型飲食業(yè)而言，靜電沉積型油煙凈化器設(shè)備投資費(fèi)用較高。

1.5 復(fù)合法

復(fù)合法是指將兩種或兩種以上凈化方法結(jié)合起來(lái)。從治理效果來(lái)看， 復(fù)合法是今后發(fā)展的方向。目前常見(jiàn)的有機(jī)械、靜電相結(jié)合；濕式、靜電相結(jié)合等方式。特別是濕式與靜電結(jié)合居多，此法可以將靜電沉積法語(yǔ)液體洗滌法的優(yōu)勢(shì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。這兩種除油方式的結(jié)合，不是簡(jiǎn)單的效果疊加，而是相互補(bǔ)充、相互加強(qiáng)且相互克制對(duì)方的二次污染。靜電處理區(qū)能有效地去除油煙中的大顆粒污染物， 使處理后的煙氣基本達(dá)到國(guó)標(biāo)要求的排放標(biāo)準(zhǔn)， 靜電處理雖然不能有效地清除小顆粒污染物和氣味分子，但能將其充分荷電，大大加強(qiáng)了后級(jí)的水噴淋處理效果； 噴淋處理區(qū)充分利用了帶電粒子和離子與零電位物體之間的電荷鏡像力增強(qiáng)除塵效果，對(duì)一般凈化器很難處理的煙氣、氣味等污染物，進(jìn)行了比較徹底的凈化；同時(shí)利用臭氧溶于水生成過(guò)氧化氫作為強(qiáng)氧化劑氧化被水滴及填料捕獲的污染物， 減少了循環(huán)水的二次污染， 同時(shí)減輕了靜電除塵器的必然產(chǎn)物———臭氧對(duì)大氣的污染[11]。

2 技術(shù)特點(diǎn)比較及發(fā)展趨勢(shì)

2.1 主要凈化技術(shù)特點(diǎn)比較

以上5 種凈化技術(shù)的本體阻力和造價(jià)見(jiàn)表1，凈化效率以靜電沉積法和復(fù)合法較高，但同時(shí)造價(jià)也較高，壓降以靜電沉積法最低。維護(hù)方面，慣性分離法和普通過(guò)濾法需要定期更換過(guò)濾和吸附材料，液體洗滌法由于需要定期添加吸收劑，靜電沉積法需要定期清洗極板。

2.2 油煙凈化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

油煙凈化技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)該是在保證凈化效率的基礎(chǔ)上，盡可能的降低操作費(fèi)用，并保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。靜電式技術(shù)由于有較高的凈化效率，而且運(yùn)行穩(wěn)定，將會(huì)繼續(xù)得到廣泛的應(yīng)用，機(jī)械式技術(shù)由于凈化效率較低，更多的將作為預(yù)處理手段與其他技術(shù)組合使用，液體洗滌法由于能一定程度上除味，而且能去除柴油灶燃燒顆粒的功能等特點(diǎn)將更有針對(duì)性地應(yīng)用于適當(dāng)?shù)膱?chǎng)所，優(yōu)化組合而成的經(jīng)濟(jì)高效的復(fù)合法在未來(lái)市場(chǎng)中也將得到更廣泛的發(fā)展。

3 結(jié)論

烹飪?cè)谖覈?guó)飲食文化中占有重要地位， 餐飲業(yè)油煙已經(jīng)成為城市大氣環(huán)境中的主要污染源之一。我國(guó)油煙凈化治理起步較晚，目前油煙凈化設(shè)備還存在較大的問(wèn)題， 如運(yùn)行費(fèi)用高、使用范圍窄、不易清洗、易堵塞、存在二次污染以及占地面積大等。因此開(kāi)發(fā)處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、投資少、占地面積小、運(yùn)行管理費(fèi)用低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單的新型油煙凈化技術(shù)和設(shè)備是當(dāng)前油煙凈化處理研究的重點(diǎn)。

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