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餐饮油烟净化处理技术对比

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餐饮油烟净化处理技术对比

发布日期:2019-01-24 作者:长沙景成环保科技有限公司 点击:

餐饮抽排油烟雾设备 (抽油烟雾机、排风扇等)多是把厨房操作间内产生的油烟雾直排到大气中,排放同时带来环境污染问题。针对此问题,本文分析了当前国内外油烟雾治理主要技术的原理及优缺点,并对餐饮油烟净化技术前景进行展望。

食物及食用油在烹制过程中不可避免发生热分解或裂解,产生气、液、固三相有机物混合的油烟雾[1]。如今餐饮抽排油烟雾设备 (抽油烟雾机、排风扇等)多是将厨房操作间内产生的油烟雾直排至大气中,由于油烟雾含有苯、亚硝酸盐等有害有毒化学成分,未经处理直排至大气中会造成严重污染[2]。随着环保意识的增强,餐饮油烟的污染问题也逐步受到社会关注。针对此问题,本文将介绍当前主要油烟雾净化技术现状及前景。

一、机械方法

机械方法是采用惯性、过滤等方式收集油烟雾。采用惯性的方式处理油烟雾,是在油烟雾通过格栅、油雾网罩时通过改变气流方向从而使油烟雾颗粒靠惯性与碰撞从气流中分离流入油槽;过滤方式指油烟通过过滤材料,与滤料相互碰撞、拦截从而被吸附,得以净化。

过滤方式一般采用亲油性的高分子复合材料作为滤料。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。其中活性炭是应用最广泛的材料。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,必须经常更换滤料,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。

惯性法是通过让油烟在流动中不断与分离器发生碰撞,改变其运动方向,使烟气中颗粒物在惯性作用下从气流中分离,达到气体净化的目的。当前主要的惯性分离器包括金属网罩、格栅等。

二、高压静电方法

高压静电方法是由220v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主导地位,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,1-10mm的颗粒物的去除率在90%以上。

三、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)是极为重要的参数,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[6]。

四、各种技术特点分析

过滤方式处理油烟雾具有投资小、净化效率较高,运行稳定,滤料易于更换的优势,但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。此外,滤料在运行中易于堵塞,且不易清洗,定期更换使运行成本比较高。

惯性方法对小粒径的颗粒污染物的去除率低,总去除率亦较低,通常为50%-70%,运行过程中清洗工作较繁重;优势在于设备简单、压降较小,耗能较低,并且初期投资较少。

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,最大问题是极板的清理问题。

湿式法净化效率较高,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。但此法投资较高,耗电耗药,且需频繁加水,运行成本高。洗涤液须进行处理,否则会出现二次污染问题。

几种技术中,高压静电法净化效率最高,同时投资及运行成本较高;惯性和过滤法投资较小,运行简单,但需定期更新滤料和清洗;湿式法投资和运行成本较高,需定期投加吸附剂。

五、餐饮油烟净化技术发展前景

技术路线选择方面,复合式处理方法将是未来发展方向。复合式即将两种或两种以上油烟雾净化方法结合起来共同处理油烟。

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。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。

技术升级方面,在保证净化效率基础上,节能节资和成本节约将是餐饮油烟净化领域的研究重点。光解氧化等新技术因具有高效节能、占地面积小等优势将成为新型净化技术的重点研究领域。

六、结论

我国饮食结构导致餐饮油烟废气量大,成为诸如城市PM2.5等环境问题的污染源之一。我国当前油烟净化技术研究尚处在起步阶段,净化设备比较落后。因此开发节能节资、经济效益同环境效益俱佳的净化新工艺和设备是非常有必要的。

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