袁媛
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要：阐述了餐饮油烟污染和危害特点以及武汉市餐饮业油烟污染现状，介绍了现有的油烟治理技术和实际应用中存在的问题，并对复合式油烟净化处理技术的发展前景作了展望。
关键词：餐饮油烟；净化处理技术；复合式
0 引言
传统的煎、炒、烹、炸过程中会产生大量的油烟雾，油烟雾中含有许多对人体有害物质。这些大气污染物为气溶胶，其中含有烹饪过程中食用油及食品在高温下的挥发性有机物的混合物。油烟雾中至少含有 75 种以上有机物，成分十分复杂，且大部分为“致癌、致畸、致突变”的物质。食用的油脂在高温下蒸发夹带出来后，易于在高温下氧化聚合，和其他油污夹杂网联在一起，形成象油漆一样的粘性油污。污垢积累时间越长就越难清洗，这对于处理过程中设备的维护出了很高的要求。
长期处于油烟雾环境中易诱发肺泡疾患、支气管慢性炎症及异体肉芽肿等疾病。油烟雾弥漫时不仅对视觉、景观造成影响，而且油烟雾还常伴有辣椒、胡椒等刺激性味道，同时也是一种热污染源，这一点在炎热的夏季尤为突出。油烟雾为气溶胶，其中的液态颗粒物在排气筒及出口处遇冷凝聚，形成粘稠的油滴，与环境中的泥沙、尘土混合形成难以去除的油渍，附着在排气筒内壁和管道接口外壁以及周围建筑物上，既影响环境卫生，又成为火灾隐患。
武汉餐饮业是随着第三产业的发展而迅速膨胀的。众多的餐饮企业均为中小型规模，分布面广，多数集中于居民稠密区，在住宅楼的一层开门经营。
然而，餐饮业迅猛发展的同时，也使油烟雾、烟尘、异味、噪声、垃圾、白色污染等问题更为突出。据悉，武汉市环保投诉中油烟雾污染问题已经连续几年稳坐“头把交椅”。据市工商局统计，武汉市目前共有大小餐馆23900余家，小餐馆占71.88%。这就是说，一大半餐馆在“直排”油烟雾。按国家油烟排放标准，达标浓度为每立方米含油2mg以内。若不处理，则至少浓度为10mg。按每家餐馆1h排风 2000m3、日排5h计，一天排油 100g。全市1.7万个小餐馆，每日排油至少1700kg。因此加强餐饮业油烟雾治理已成为迫在眉睫的问题。
1 饮食业油烟净化处理技术现状
现有的抽排油烟雾设备 (抽油烟雾机、排风扇等)只是把厨房操作间内产生的油烟雾直接排到大气中, 虽然解决了厨房内的空气污染,但这些油烟雾会严重污染环境。2000年国家环保总局颁布实施《饮食业油烟排放标准（试行）》,可见油烟治理势在必行。目前国内外油烟雾治理技术主要有如下几种：
1.1 机械方法
机械方法是采用过滤、旋风离心、活性炭吸附等收集油烟雾。这种处理方法的处理效果与其设计、控制参数及使用的材料有关。采用过滤的方式处理油烟雾，是在油烟雾通过格栅、油雾网罩等时通过改变气流方向而使油烟雾颗粒靠惯性与碰撞从气流中分离流入油槽。
过滤方式采用的滤料大多为亲油性的高分子材料，成本低，此类材料对油的吸附性能较一般滤料强10倍以上，且不含卤素元素、氮等燃烧时产生有毒有害污染物的成分；过滤法常采用类似蜂箱的旁插式结构，更换方便，深受用户青睐。
一般来讲，过滤方式处理油烟雾存在着滤料使用时间、动力消耗、滤速与处理效果间的矛盾。滤速大，动力消耗多，处理效果差，但滤料使用时间长；滤速小，处理效果好，但滤料使用时间短；此外滤料过风面积越大，动力消耗越多，处理效果越好。为达到好的效果，一般采用平行气流旁插法，以减少阻力，控制滤速在1.5m/s、压降在60kp左右，以减少滤层的破损几率，可正常运行3个月。
过滤方式处理油烟雾存在不易准确判断何时要更换滤料的问题，只能凭经验及过滤箱有无油滴来判断。它对气溶胶的去除率为80.3% ~ 92.9%，但无法去除辣椒、胡椒等刺激性异味。旋风分离方式是让油烟雾从进口切线方向进入旋风筒, 在筒内强烈旋转, 逐渐沿筒壁螺旋运动下降, 强烈旋转所产生的离心力把油雾抛向筒体内表面, 集积在壁面的油烟雾相互粘连形成大的油滴, 在重力作用下逐渐降至筒体底部,定期排放。由于离心作用及油烟雾中油的粘性,使气体中的油滴易附在筒壁上的油粘连,净化油烟雾效果更好。85%以上的油烟雾在旋风分离过程中被除去。
活性炭吸附方式是让油烟雾通过吸附过滤层，该层吸附油烟雾中的小颗粒气溶胶。这种方式对气溶胶的去除率为40% ~ 70%，且对气味的净化有明显作用。但一般刚开始安装时吸附效果好，随着油烟雾的附着，吸附能力会逐渐减弱，要经常更换滤料，故运行成本高。由于风阻过大，造成工作间油烟雾排除不佳，只有增加风机引风量，从而产生噪声污染，额外增加噪声治理费用。
机械方法对小粒径的颗粒污染物的去除率低，总去除率亦较低，但设备简单、压降较小，并且初期投资较少。由于其维修量小，因而日常维护简单、方便。
1.2 高压静电方法
高压静电方法是由 220kv 电压通过变压器变压至上万伏，然后经整流器转换成直流电，在两极板间构成一个强电场，使烟气中颗粒荷电，荷电的油烟雾颗粒物在电极间受重力、电极引力和风场动力作用。由于颗粒物的荷电量随粒径的增长而增大，大颗粒受电场力的作用大，其对气溶胶状态污染物的去除率相对较高，可达80% ~90%；也正是因为电场力在收集污染物是处于重要地位，控制颗粒经过电极格栅或隔板的速度致关重要，当控制风速在0.6 ~ 1.6m/s、电极电压为2.5kv 时，1~10 m 的颗粒物的去除率在90%以上。
高压静电法对于小颗粒气溶胶去除能力强，设备体积小、净化效率高、能耗较小，不会造成二次污染，但该法造价相对较高，运行和维护费用高，不能降低排烟温度，也不能去除刺激性味道，问题是极板的清理问题。
1.3 湿式处理法
湿式处理法是将油烟雾用水雾喷淋（在水中加入一些化学试剂增加吸收），水油接触的表面积增大，水对油烟雾吸收能力增强，从而达到去除油烟雾粒子的目的。
采用湿式处理法的关键在于吸收液对油烟雾的吸收性能，由于油烟雾中亲水成分少，清水喷淋处理效果要比碱液、其他强吸收剂要差，且由于油烟雾中含有酸性物质，清水喷淋设备在耐腐蚀性能方面要差一些，碱液或工业除油垢乳化剂的去油污的能力较强，但其浓度不能太高，否则风机腐蚀快，废液要重新处理；对油烟雾的吸收性能，多组分吸收液表现出较强的优势，既能洗涤废气，又能通过化学作用吸收污染物，但吸收液的成分和含量是技术秘密．此外洗涤、吸收结构的设计在湿式处理技术中也非常重要，单位液体的洗涤风量或耗液量（m3/kg）是十分重要的参数，为了获得较好的效果，要求喷头的成雾效果好，在实际的设计中，往往采用多喷头，降低气流速度来获得较好的处理效果．为了兼顾噪声排放要求，一般设计烟管气流速度为10~15m/s，并根据具体情况设置风机位置以获得较好的动力利用率。
该法净化效率较高，对气态污染物有较强的净化作用，如对SO2的去除率可达 63.9%；能降低油烟雾温度，加入适当的化学试剂，还可以同时去除辣椒、胡椒等刺激性味道。但此法大多会产生二次污染，初期投资较高，耗电，且需频繁加水，洗涤剂、吸收剂用量大，费用较高，洗涤液须进行处理，否则会出现二次污染问题。
1.4 复合式处理方法
复合式处理方法是油烟雾处理技术中包含两种或两种以上油烟雾净化方法。采用复合式处理方法往往能获得独特的处理效果。比如：让油烟通过金属过滤网去除较大颗粒油滴，再经过循环碱水喷淋去除较小油滴。既可克服水处理二次污染、吸附过滤风阻较大的缺点，又可确保油烟雾处理效率较高，而且投资不大。此法在两家饮食业酒店试用，运行效果稳定。
复合式处理法能兼顾不同方法的优点，提高对油烟雾的净化效果，其初期投资额、二次污染、日常运行维护费用等问题都需视选用的基本处理方法而定。
2 安科瑞AcrelCloud3500餐饮油烟监测云平台
为了弥补现存餐饮行业在烟油监测上的漏洞，同时便利监管部门的监察，安科瑞油烟监测云平台应运而生。油烟监测模块通过2G/4G与云端平台进行通信和数据交互，系统能够对企业餐饮设备的开机状态、运行状态进行监控；实现开机率监测，净化效率监测，设施停运告警，待清洗告警，异常告警等功能；对采集数据进行统计分析、排名等统计功能；较之传统的静电监测方案，更具实效性。平台预留与其他应用系统、设备交互对接接口，具有很好的扩展性。
2.1 平台结构
平台GIS地图采集餐饮油烟处理设备运行状态和油烟排放的浓度数据，自动对超标排放及异常企业进行提示预警，监管部门可迅速进行处理，督促餐饮企业整改设备，并定期清洗、维护，实现减排环保，不扰民等目的。现场安装监测终端，持续监测油烟净化器的工作状态，包括设备运行的电流、电压、功率、耗电量等等，同时结合排烟口的挥发性物质、颗粒物浓度等进行对比分析，一旦排放超标，系统会发出异常信号。
■ 油烟监测设备用来监测油烟、颗粒物、NmHc等数据
■ 净化器和风机配合对油烟进行净化处理，同时对净化设备的电流、电压进行监测
■ 设备通过4G网络将采集的数据上传至远程云端服务器
2.2 平台主要功能
（1）在线监测
对油烟排污数据的监测，包括油烟排放浓度，颗粒物，NmHc等数值采集监测;同时对监控风机和净化器的启停状态、运行数据进行监测。
(2)告警数据监测
系统根据采集的油烟数值大小，产生对应的排放超标告警;对净化器的运行数据分析，上传净化设备对应的运行、停机、故障等告警事件。
(3)数据分析
运行时长分析，离线分析；告警占比、排名分析；历史数据统计等。
(4)隐患管理
系统对采集的告警数据分析，产生对应的隐患记录，派发、处理隐患，及时处理告警，形成闭环。
(5)统计分析
包括时长分析、超标分析、历史数据、分析报告等模块。
(6)基础数据维护
个人信息、权限维护，企业信息录入，对应测点信息录入等。
(7)数据服务
数据采集，短信提醒，数据存储和解析。
2.3 油烟监测主机
油烟监控主机是现场的管理设备，实时采集油烟浓度探测器和工况传感器的信号，进行数据处理，通过有线或无线网络通讯将数据传输到服务器平台。同时，对本地数据进行存储，监控现场设备状态，提供人机操作界面。
具体技术参数如下：
2.4 设备选型方案
注：双探头适合双排烟通道的场合，每路探头监测1路排烟通道。
3 结论
随着经济发展和产业结构的调整，以及居民的环境保护意识的提高，低耗、便于维护的油烟雾处理设备将是环保产业市场的一个潜在的需求点，也是一个需求量大、利润高的产业。VOCs（挥发性有机物）含有许多致癌物、致突变物，而且是气味产生的主要来源，国外对于VOCs的排放有限制。 处理效率高、能同时去除。油雾气溶胶和VOCs、能满足低空排放要求的油烟雾处理器是市场需求热点，也是市场的主流。实践证明，复合式油烟净化处理技术能够集中几种技术的优点，取得较好的净化效果，其中过滤法和湿式处理相结合的复合净化处理技术是具潜力的饮食业油烟雾处理方法，它综合了两者能去除气态污染物的优点。
【参考文献】
[1] 李家胜. 饮食业油烟雾处理技术和监测方法的现状与发展[J].环境保护, 1999,(10):34-36.
[2] 余正芳, 张慧. 湿法油烟净化设备的优点 [J]. 能源工程,2002，(4):57-58.
[3] 吴学军, 余新明. 餐饮油烟净化处理技术与发展趋势 [J].
[4] 安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台.2020.05版.
作者简介：
袁媛，女，现任安科瑞电气股份有限公司，主要从事餐饮油烟监测的研发与应用。 手机:18701997398（微信同号）,QQ：2881068605, 邮箱:2881068605@qq.com
