摘要：分析了慣性分離法、普通過濾法、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)，并對今后的油煙凈化技術(shù)的發(fā)展趨勢進(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)處理就直接排放會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，餐飲業(yè)規(guī)模迅速的擴(kuò)大，餐飲油煙的污染問題已受到越來越多的關(guān)注[1]。下面將國內(nèi)5 種常見的凈化油煙技術(shù)及特點(diǎn)比較和發(fā)展趨勢加以介紹。

1 五種常見油煙凈化技術(shù)

1.1 慣性分離法

慣性分離法的原理是通過慣性碰撞使油煙氣流運(yùn)動方向發(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。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)備簡單、壓降較小（通常為50～ 100 Pa）；缺點(diǎn)是對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)法的要求越來越嚴(yán)，這一方法的應(yīng)用越來越受到限制。

1.2 普通過濾法

普通過濾法的工作原理是使油煙氣通過過濾材料，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)油煙氣體通過油煙過濾層時， 過濾層能吸附油煙氣中的小顆粒氣溶膠，且對氣味有明顯凈化作用。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[3，4]。總體來說，過濾法的優(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，這些問題使過濾法的應(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，其原理是通過特制的噴嘴在罩內(nèi)的空間形成水霧、水膜，油煙通過引風(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。因為油的比重小于水，油珠依靠自身的浮力上升到水面，聚集成油層后撇除或自動流出加以回收。去除了浮油后的水再通過循環(huán)泵打到罩內(nèi)循環(huán)使用。1999 年，林斌[5]等開發(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，其凈化油煙粒子的效率為83%～94%。噴淋式是使油煙氣通過噴淋產(chǎn)生的水霧而實現(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液池中被過濾清除，過濾后的液體進(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)的動力，使油煙氣沖擊水體，來實現(xiàn)油煙凈化。如陳喜山[8]等在2001 年開發(fā)的將含油煙氣的氣流通過凈化裝置的折返式通道，高速沖擊溶液表明，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，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，但濕式除塵器對亞微米級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， 在高壓電場中發(fā)生電離而使油煙中顆粒物荷電，在電場力作用下向集塵極運(yùn)動，并在集塵極凝聚沉積下來從油煙中脫除， 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，通常可達(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又易產(chǎn)生廢液的二次污染，還存在火災(zāi)隱患[10]。另外，對中小型飲食業(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。從治理效果來看， 復(fù)合法是今后發(fā)展的方向。目前常見的有機(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液體洗滌法的優(yōu)勢有機(jī)地結(jié)合起來。這兩種除油方式的結(jié)合，不是簡單的效果疊加，而是相互補(bǔ)充、相互加強(qiáng)且相互克制對方的二次污染。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；同時利用臭氧溶于水生成過氧化氫作為強(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， 同時減輕了靜電除塵器的必然產(chǎn)物———臭氧對大氣的污染[11]。

2 技術(shù)特點(diǎn)比較及發(fā)展趨勢

2.1 主要凈化技術(shù)特點(diǎn)比較

以上5 種凈化技術(shù)的本體阻力和造價見表1，凈化效率以靜電沉積法和復(fù)合法較高，但同時造價也較高，壓降以靜電沉積法最低。維護(hù)方面，慣性分離法和普通過濾法需要定期更換過濾和吸附材料，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

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)將更有針對性地應(yīng)用于適當(dāng)?shù)膱鏊�，�?yōu)化組合而成的經(jīng)濟(jì)高效的復(fù)合法在未來市場中也將得到更廣泛的發(fā)展。

3 結(jié)論

烹飪在我國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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