随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,城市第三产业的迅速发展,饮食业油烟污染日益成为严重困扰城市居民生活的问题。在珠江三角洲经济较发达的城市中,追求“锅气”的粤菜烹饪方法使这一问题更加突出,饮食业油烟污染的投诉己占环保投诉的重要部分。
自2000年7月1日国家环保总局实施的《饮食业油烟排放标准(试行)》(GWPB5—2000)和自2001年饮食业油烟净化设备技术要求及检测技术规范(试行)》(HJ/T62—2001),以及自2002年1月1日实施的国家饮食业油烟排放标准(试行 )(GB18483—2001),油烟处理的排放标准和去除效率以及检测方法都有了明确的规定。饮食业油烟处理已成为环保治理工程中一个紧迫的重要内容。
1.1
饮食业油烟废气的污染
饮食业油烟是指烹饪过程中加热挥发的食用油和食用油受热反应产生的挥发性有机物以及冷凝水气、室内含尘气体等的混合物,是粒径为0.0lΛm-0.10Λm的气溶胶,俗称油烟。其所含的成份相当复杂,既有油脂、蛋白质和原料等在受热条件下进行物理化学反应产生的有机烟气,也有在加热过程中,油料物料液滴溅裂所分解、氧化、聚合的高分子化合物。从形态上看,包括颗粒物及气态两类,而颗粒物又分为固体、液体两种,其中液体的粘度较大。因此烟气形成包含气、固、液三相污染,味道主要由气态污染物造成,液固态污染物则造成环境卫生的污染。
主要污染物为一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、炭黑颗粒物及热污染，炉灶排气温度一般为250℃～350℃。经研究表明,油烟中至少有300多种化合物,油烟在高温氧化裂解产生多种有害过氧化物和短链醛、酮、酸、醇等有刺激性味道的裂解后产物,包括脂肪酸、烷烃、酯、芳香化合物和杂环化合物等。产生的有机化合物与烹饪油的种类、烹饪条件、规模和温度有关。
1.2
饮食业油烟的危害
饮食业油烟的危害是显而易见的。油烟的组成物大部分“致癌、致畸、致突变”的三致物质,严重危害人体健康。长期处于油烟环境易诱发呼吸道、肺部疾病,如肺泡疾患支气管并发慢性炎症及异体肉芽肿等疾病。油烟中的并(a)芘(Bap)属于多环芳烃类化合物,是目前世界上450多种化学致癌物质中公认代表性强的致癌物质,易诱发鼻咽癌、肺癌等。
油烟污染的影响还表现在,一方面对视觉和景观上造成影响,而且还伴有刺激性味道,是一种热污染源;另一方面其气溶胶中的液态颗粒物在排气管道及出口处遇冷凝聚,形成粘稠的油滴,与环境中的泥沙、灰尘混合而成难以清除的油糊,粘附在排气筒的内壁、出口处及管道接口外壁以及周围建筑物上,既影响环境卫生,又成为火灾的隐患。
XX
酒店饭店现有炒炉XX台，由一台380V抽风机排油烟废气。
第二章
设计依据、原则及范围
DB18483-2001
《饮食业油烟排放标准》
GB16297
《大气污染物综合排放标准》
GB14554
《恶臭污染物排放标准》
GB3095
《环境空气质量标准》
GB50019-2003
《采暖通风与空气调节设计规范》
GB700
《普通碳素结构钢》
JB/TQ
《焊接通用技术条件》
GB50052
《供配电系统设计规范》
GB50069
《给水排水工程构筑物结构设计规范》
GB50231
《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GBJ87
《工业企业厂界噪声控制设计规范》
GB50205-2001
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50212-91
《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》
HGJ229-91
《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》
GB50168-92
《电器装置安装工程电缆线路施工及验收规范规范》
GB50169-92
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
GB50170-92
《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》
GB50171-92
《电器安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
GB50257-96
《电器装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》
GB50212-91
《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》
GB50231-98
《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GB50235-97
《工业金属管道工程施工及验收规范》
GB50171-92
《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50254-96
《电气装置安装工程施工及验收规范》
GB50275-98
《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》
HGJ209-83
《钢结构、管道涂装技术规范》
JG81-91
《建筑钢结构焊机规程》
上述标准有矛盾时，按照高标准执行。
用最节能、最高效、最低运行成本、最简单的工艺和维护作为设计理念。
排放口按照灶台数量设计收集口并入主排气管道
1
）针对餐饮油烟的特点，选用技术先进可靠、工艺成熟稳妥、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的处理工艺。
2
）采用当前国内外行之有效的先进技术工艺和设备，避免采用高能耗的工艺和设施，设施耐冲击力较强，并考虑适当的发展余地。
3
）在进行综合考虑的前提下，根据业主提供的数据确定最优化的工艺路线，执行国家关于环保的政策，符合国家有关法规、规范和标准；
4
）在确保工艺达标的前提下，尽量减少工程投资费用和运行费用。
5
）为了便于检修和管理，设计大部分管道采用明管安装。
6
）在各功能模块完成任务的前提下尽量美观大方。
本技术方案为XX个灶台的XXX m
3
/H的餐饮油烟废气处理工程，内容包括工艺设计、配套设备选型、机电安装工程、调试、给排水及一些必要的辅助工程设施。
①
从灶台上的集气罩引风口到处理设备范围内工艺、机电安装设计、管网、设备安装等。
②
处理后的废气接通排气塔。
③
我公司负责废气处理站站内管网，进风口从灶台上集气口止排气塔。
④
进线电缆应由业主完成，接至废气站操作管理房内配电柜。
⑤
从炤台出风口开始，经处理后排放至排气塔。其中包括：废气管道、净化除尘设备、引风机、水泵、水箱、排气塔以及其电控系统等设计。
第三章
油烟排放量及排放标准
3.1
饮食业单位规模的划分
饮食业单位的油烟净化设施最低去除率限值按规模分为大、中、小三级；饮食业单位的规模按基准灶头数划分，基准灶头数按灶台总发热功率或排气罩面投影面积折算。每个基准灶头对应的发热功率为1.67×10
8
J/h,对应的排气罩灶面投影面积为1.1m
2
.饮食业单位的规模划分参数见表1
表2饮食业单位的规模划分
|
规 模
|
小 型
|
中 型
|
大 型
|
|
基准灶头数
|
≥1，＜3
|
≥3，＜6
|
≥6
|
|
对应灶头总功率（10
8
J/h）
|
1.67
，＜5.00
|
≥5.00，＜10
|
≥10
|
|
对应排气罩灶面总投影面积m
2
|
≥1.1，＜3.3
|
≥3.3，＜6.6
|
≥6.6
|
3.2
油烟排放量的确定
灶台数X个
|
地点
|
油烟排放口（个）
|
设计排放量（M
3
/H）
|
废气总量（M
3
/H）
|
|
烘干排放口
|
3
|
20000
|
20000
|
3.3
最高排放浓度和净化设施最低去除率。
表3饮食业单位油烟的最高允许排放浓度和油烟净化设施最低去除率
|
规 模
|
小 型
|
中 型
|
大 型
|
|
最高允许排放浓度（mg/m
3
）
|
2.0
|
|
净化设施最低去除率率（%）
|
60
|
75
|
85
|
第四章
饮食业油烟处理工艺分析
惯性分离法的工作原理是通过气流方向的改变,使油雾颗粒靠惯性到达沉积面,从气流中分离。其特点是设备简单,压降小,但处理效率低,只适合作预处理或处理要求较低的地方。处理设备的形式包括格栅,金属隔油网等。现在多数厨具公司生产的抽油烟罩内安装了根据这种工艺设计的隔油格网。
过滤法的工作原理是利用纤维垫等材料作为滤层,使油烟由于动力捕集等作用被除下。其特点是净化效率高,运行可靠,但压降大,单层保护时间短,滤料易堵塞。该类设备包括滤布过滤,纤维垫过滤等。
洗涤法的原理是通过吸收液吸收油烟中的污染物,在气液体接触中使污染物从气相向液相转移。该法的处理效果由气液接触的方式以及吸收液的性质决定。利用洗涤法工艺处理油烟在珠三角地区应用较为普遍。比较有代表性的处理设备包括运水烟罩和水膜湿法处理设备。
集吸烟罩和油烟净化装置于一体,系统工作时,洗涤剂和自来水以雾化状态喷射,使之与吸入的油烟充分接触,从而达到高效洗涤的目的,然后经洗涤室上的叶轮将残留的油雾、水气及其它物质甩掉,达到除油、隔油的效果。该类设备净化效率高,占地节省,能自动清洗,目前在香港应用较普遍,但价格比较昂贵,而且需配专门的清洗液。
油烟经排烟口进入净化器时与喷嘴射出的净化液雾混和吸附,冷凝转相,产生雨洗效应,并在重力作用下随净化液流回水箱循环使用。净化后的水雾经气液分离装置进行气水分离,风机外排。由于该法处理效率高,价格适中,易被中小型饮食业用户接受。缺点是需占用安装场地,含油净化液要作隔油处理,易造成二次污染。该类型设备是目前油烟处理工艺中最常用的方式,但不同的设备由于气液接触方式设计的不同导致效果差异很大。
油烟的静电法处理是电除尘技术应用于民用小型化的体现,其原理是油烟进入高压电场,使油雾颗粒带电,在电场力作用下向集尘极运动并凝聚成油滴,沉积在收集板上,经重力自流从而得到净化。此法净化效率高,压降少,能满足排放标准中大、中、小型要求的最低去除率。但其设备价格贵,初期投资高。
静电法处理器的电场发生器常见的包括平板式和蜂巢式两种,后者由于电场的油污吸附力大在处理效果上比前者佳,但加工结构复杂,价格相对较高。处理器的高频开关电源的稳定可靠性是设备长期运行的技术关键。另外集尘极板需维护清洗,清洗时存在废液处理问题。安装时也需要满足场地要求。
最近市场上有报道出现等离子体油烟净化设备的使用。其原理是利用高压静电法的同时,在静电场的前端设置等离子场,利用其高能量所激发的大量活性自由基对油雾粒子进行降解,使其粘度下降,易于收集。在产生等离子体的同时 ,高频放电产生的瞬时高能量,能打开某些有害气体的化学键而成为单质原子或无害分子。据报道该技术,去除率高,处理后气体无异味,维护方便,但投资成本昂贵。
国外饮食业由于烹饪方式的不同,其油烟浓度低,油烟处理一般采用热氧化焚烧法,利用热氧化反应将油烟中的有毒有害成分转化成安全状态。
4.6.
光催化油烟净化器
光催化油烟净化器是利用特制的高能高出力UV紫外线光束照射油烟，改变油脂的分子结构，使高分子化合物降解成低分子化合物。利用高能UV紫外光分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携带正负电子不平衡所以需要与氧分子结合，进而产生臭氧。UV+O
2
=O+O(活性氧)O+O
2
=O
3
(臭氧)，臭氧对有机物具有氧化作用，对油烟及其气味有清除作用。光催化油烟净化器利用高能UV紫外线及臭氧对油烟分子进行光解氧化反应，使其转化成水喝二氧化碳，并通过排烟管道排出室外。光催化油烟净化器经过反复试验上述分解氧化反应过程对大于M-4的油脂分子团需要1-3秒分解时间，为解决这个问题，在紫外灯管两侧安装了铝基隔油网，目的是将M-4以上较大的油烟分子吸附滞留在铝基隔油网上，使油烟分子团在紫外线周围二次分解氧化。利用紫外光将含油气体的油雾分解，无需投药。氮由于分解氧化过程需要30秒以上，需要10米以上的管道处理，投资较高，清洗麻烦。
采用环境生物修复技术、生物过滤技术通过特殊培育的高效生物膜来净化和降解油烟废气中的污染因子。当油烟废气以专管集中导入高效生物油烟净化器后，通过特殊的专利填料和生长在其上面的生物形成生物膜，一方面以废气中的污染物为养料，进行生长繁殖，另一方面将废气中的有味的挥发性有机物（VOC）作生物分解及脱臭处理，降解成为无毒无味的二氧化碳和水以后再排出，达到净化废气的目的。
在总结国内外饮食业油烟处理工艺技术的研究和应用的基础上，结合油烟处理工程在设计、施工、调试及运行的实践对下面问题进行探讨。
5.1
压降和风速与配套风机的选型
油烟处理选用的风机的静压用来克服管道阻力和净化器的压力降，风机静压大，净化处理效果好，氮相应风机产生的噪音也越高，功率业越大。过滤法压降大，惯性分离法和静电法压降较少，洗涤法压降与处理器结构有关。
为尽量减少尘粒和油污在风管内的粘结和积聚
,
风速的设定较为重要。风管内的烟气速度一般为
l2m/s
～
15m/s
以上
,
洗涤法净化器内的速度在
4m/s
～
6m/s
左右
,
过滤法和静电法处理器内的速度在
2m/s
～
4m/s
左右。
一般采用压力为
800Pa
左右的低压风机。如果场地许可应尽量采用后抽风形式
,
避免风机出现积油、堵塞、烧电机等问题。
5.2
处理工艺的选择
从目前国内饮食业油烟处理的工程实践来看
,
能全面符合我国油烟排放要求的常用处理工艺首选静电法
,
其次为洗涤法和过滤法
,
惯性分离法只适用于简单处理。异味的去除效果也以静电法最佳。
对于规模大,投资预期高
,
排放要求严格
,
而且对周围居民造成影响大的项目应采用静电型设备
,
而对一般中小型饮食业
,
处理要求较高
,
投资额不大
,
对周围居民影响不太大的
,
可采用过滤法或洗涤法。
另外
,
根据实际情况可进行组合式处理工艺设计
,
例如运水烟罩
+
过滤法工艺组合
;
冲击水浴式净化器
+
活性碳
(
纤
维)过滤等,在实践中都有成功的实例。
5.3
静电型设备选型和维护
根据静电法处理油烟的原理可知静电型设备的技术关键在于电场发生器和高频电源。高频电源的稳定耐用性是设备得以长期正常运行的前提,电场发生器的形式决定了设备的处理效果,通常采用蜂巢型形式的电场发生器。静电型设备选型时应以比较设备的耐用性、高效性、安全方便性和经济性作为考虑因素。
静电型处理设备在运行中最大的问题来自于集尘极板的清洗。长期使用时极板上的油膜会降低放电强度,从而影响净化效率。在实际使用时用户可与生产设备的厂家签定售后的极板清洗服务要求。能长期提供此类服务的静电设备生产厂家在市场中将必然会取得较高竞争力和占有较大的市场份额。
中科院大气物理研究所研究员王也跃思在2012年开展的“雾霾”来源调查中发现,北京市的PM2.5颗粒物污染物有20%来自烹饪油烟,还有低空的“臭氧”。
在今年4月15日的上海国际环保展会上,当走进大气污染环境治理厅(E)区时,一股强烈的刺鼻的气体味道扑面而来,在展厅中正在展览中的工业废气治理的设备除了“催化燃烧工艺”以外,几乎全部是来自工业的“静电除尘”法,油烟高压静电净化,低温等离子净化,各种除臭高效净化设备等等。
家用空气净化器、餐饮油烟净化器、工业废气净化设备所有制造商在生产中所用的工艺都离不开“静电除尘”方式。廉价的静电除尘自然是厂家们的最爱。而且为了无阻力和低成本,基本都抛弃了传统的湿法和机械过滤方法,直接用高压电场来处理油性和粘性很大的油烟废气,因为在吸入油烟废气的同时,大量的新鲜空气也被重新电场电离了一次,这样的处理方式,使排出的气体中大部分原来新鲜的空气都变成了“臭氧”,越是城市人口密集的一线城市,这些千万台油烟净化设备也沦为危害人身健康的制造机器,“臭氧”对人体的危害到底多大呢?
臭氧是地球大气中一种微量气体,大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层,离地面有10～50千米,这才是需要人类保护的大气臭氧层。还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面,仍能对阻挡紫外线有一定作用。一些专家发现地面附近大气中的臭氧浓度有快速增高的趋势,就令人感到不妙了。虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用,但若其在对流层浓度增加和超标,臭氧则是个无形杀手!它强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎 和肺气肿;臭氧会造成人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退;臭氧会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用,致使人的皮肤起皱、出现黑斑;臭氧还会破坏人体的免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老, 致使孕妇生畸形儿;臭氧的比重约为空气的1.66倍,聚集在下层空间,所以个头小的儿童是最直接的受害者;老人和肺病患者由于身体比较虚弱,更容易被臭氧所侵害;
“静电除尘”是工业上用得很多的一种低阻高效除尘措施。但是,这是一种除尘措施,而不是“空气净化措施”;静电除尘器的原理是在空气中制造高压电场,让空气中的微尘带上电荷,然后通过极板的固定电荷让微尘定向移动到极板上,从而将其捕获.这个过程中很可能因为空气所含杂质不同导致意外电离,这时候就会产生臭氧了。
而现在国家新出台规定比如“餐饮油烟排放新标准”中并没有规定臭氧的排放量和指标,如果认真的做下科学统计,现在大中城市中的这种油烟净化器和工业废气净化设备所产生的臭氧量总合肯定是惊人的,这些徘徊在密集城市低空的有害气体,再一次与空气中的氮氧化物、碳氢化合物和不饱和烃(如汽车废气中的烃类)的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应。美国斯坦福研究所的学者指出,形成O3的活性有机化合物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的废气。但是,由于中国在环保的强制要求下,各个厂家的利益带动下,大量的人为制造的臭氧正在新2手机登录地址最全(中国)有限公司周围形成,每一台空气净化器,油烟净化和工业废气设备都在制造着臭氧,因此,O3的浓度升高是光化学烟雾污染主要来源。所以如果你真的要为家里选择一款空气净化设备,还是不太建议使用静电除尘的。
5.4
洗涤法中的吸收液
吸收液是洗涤法中的重要的因素。吸收液大多是表面活性剂类化学药剂,运水烟罩还配有专门的清洗液。
洗涤后的废液应设油水分离装置,将油污排出并定期收集,而清水在设备内循环使用,避免二次污染
5.5
洗涤型处理净化器设计中的问题
洗涤型处理设备在中小型饮食业油烟处理中最为常见,实践运行时遇到的问题也最多。
只作简单喷淋方式的洗涤型净化器效果最差,不能达到排放要求。采用冲击折射式或旋流板式的设计处理效果相当理想。
洗涤型净化器需设气水分离装置,否则烟气中带有水液滴成雾状,影响处理效果。设计中常用的气水分离器是折板式除雾器、鸥式除雾器和旋流板式除雾器。
5.6
工艺路线的确定
高效油烟生物净化器，运用专利的生物巢填料和独特的生物膜技术对厨房油烟净化特别高效。生物过滤短短0.3-1秒钟，即可长期稳定达到排放标准，具有不需要清洗，异味去除效果好、省去高烟囱排放、使用寿命长等优点。治理后的油烟浓度只有0.60mg/m
3
～1.58mg/m
3
(国标2.0 mg/m
3
)真正做到环保节能、实用。其特点如下：
1.
处理时间短，效率高，超强祛除异味效果。
2.
经过筛选合适处理对象的生物菌种和驯化、培育一次刮膜成型后，无需不断偷家生物菌种。生物菌种和填料使用寿命长可达5年以上。
3.
系统具有间歇性工作的能力，可以停止10天后再次运行，不受影响。不需要专门维护。
4.
系统运行稳定，出故障几率低。如果油烟风机和水泵不出故障，系统可以保持正常稳定运行。
整套设备可随经营场地变换而迁移后继续使用。
5.7
本方案设计工艺流程
灶台排放口-油烟收集--引风机—高效生物净化器—达标排放。
粤
公网安备 44133002100048 号