我国餐饮业的油烟污染与净化技术

黄滨辉，司传海，王玉红*，马焕敏，王晓玲

（1.中国环境保护产业协会，北京 100037；2.中节能天融科技有限公司，北京 100085）

大气复合污染是多种污染源排放的颗粒态和气态一次污染物，以及经一系列物理、化学过程而形成细颗粒物和臭氧等二次污染物，在天气和气候等因素的作用和影响下，在大范围区域间相互输送与反应，构成复杂的大气污染体系，其主要表现为大气中的氧化性物质和细颗粒物浓度增高、能见度显著下降，甚至蔓延至整个区域的环境恶化。近年来，随着清洁能源替换、工业大气污染治理、机动车污染控制等污染控制措施的实施，餐饮业VOCs和PM2.5排放量占比有进一步提高的趋势，因而有效控制餐饮业源污染已成为大气污染防治的重点工作之一。

1 餐饮业大气污染特点

2012～2016年餐饮企业销售额仍保持迅速增长，餐饮业的营业额[1]和精制食用植物油产量[2]变化分别如图1、图2所示。

图1 2012～2016年全国餐饮业营业额变化趋势图

图2 2012～2016年精制食用植物油产量变化趋势图

餐饮业油烟污染物是食用油、食材和调料在烹饪、加工过程中，释放出的油脂、有机物及其加热分解或裂解产物，以气、固、液三相混合物形式存在。餐饮油烟是PM2.5的直接排放源，油烟中的一些VOCs与大气中的NOx发生光化学反应，形成二次污染颗粒，使环境大气污染日趋严重。此外，餐饮油烟直接排出后，极易与空气中的悬浮颗粒及其他有害气体结合，在太阳紫外线照射下发生化学反应，大部分仍悬浮在空气中，使大气环境中油烟气凝聚物增多，大气环境质量不断下降。

2 有关法规及标准要求

国家对饮食业污染防治的要求逐年提高，颁布的相关法规标准有《饮食建筑设计规范》（JGJ64-89）、《关于加强饮食娱乐服务业企业环境管理的通知》等。2000年后原国家环境保护总局又相继发布了饮食业污染排放标准及设备技术规范，如《饮食业油烟排放标准》（GB18483-2001）、《饮食业油烟净化设备技术要求及检测技术规范》（HJ/T62-2001）、《饮食业环境保护技术规范》（HJ554-2010）和《环境保护产品技术要求便携式饮食油烟检测仪标准》（HJ2526-2012）等，以及《关于加强饮食业油烟污染防治监督管理的通知》，要求所有新建或改建、扩建的饮食业单位， 必须按照排放标准安装符合要求的油烟净化设备，严格执行环境保护“三同时”制度。地方上，山东省在2006年颁布了山东省地方标准《饮食业油烟排放标准》（DB37/597-2006）；上海市在2002年和2014年分别颁布了《饮食业油烟快速检测检气管法》（DB31/T287-2002）和《上海市餐饮业油烟排放标准》（DB31/844-2014）；北京市2018年1月发布了《餐饮业大气污染物排放标准》（DB11/ 1488-2018）。我国饮食业相关法律、标准及规范归纳见表1。

以北京为例，北京市的餐饮业数量多，油烟排放总量较大，排放标准实施后，对北京市大气污染物的减排起到积极作用，也将带动全国餐饮行业的油烟污染治理上一个新台阶，并将推动油烟净化技术的发展。目前，北京有80%以上的餐饮企业使用静电式油烟净化器，少数大型餐饮企业采用湿式油烟净化器。由于一些油烟净化设备目前缺乏定期的运行维护等问题，餐饮油烟排放不能实现稳定达标排放。北京市新标准实施后，为达到第Ⅱ时段规定的油烟颗粒物和非甲烷总烃的排放限值，将会产生大量高效颗粒物净化设备和VOC去除装置需求，并实现减排油烟颗粒物约2900吨、PM2.5约 1765吨、非甲烷总烃2757吨。

表1 国家及地方颁布的相关法律、标准及规范

表2 常用油烟净化设备性能比较

3 油烟净化技术

目前，国内关于油烟净化的研究与应用主要集中在物理方法领域，净化技术有运水烟罩、湿式喷淋、金属丝网过滤、活性炭吸附、静电净化等。常用的油烟净化设备分为机械式、湿式、静电式和复合式等，性能如表2所示。

（1）机械式净化技术

小型饮食业点应用较多，价格便宜，宜作为预处理工艺与其他技术组合使用。

（2）过滤吸附式净化技术

利用油烟通过过滤材料的拦截、碰撞、筛分、吸附等作用，去除颗粒物和有机气体。过滤法运行稳定可靠，但不同过滤介质的性能差异较大，受滤料是否易燃、吸附容量、易清理性、重复使用性、阻力等多重因素的影响，选择滤料时有局限性。使用活性炭或其它吸附剂控制餐饮油烟的气味时，需与其它净化装置配合使用。

（3）湿式净化技术

利用水膜、喷雾、冲击等液体吸收原理去除油烟，主要通过液体与油烟接触去除颗粒物和有机气体。按照气液接触方式可分为旋流塔、填料塔、文丘里洗涤器、水膜式、冲旋式、冲击式、喷淋过滤式等。由于油烟雾滴的疏水性，常在洗涤液体中加入各种表面活性剂、乳化剂及可去除气味的化学药品，以提高湿式净化技术的效率。湿式净化技术的日常维护相对简便，且无燃烧隐患，但投资和运行成本较高。

（4）静电净化技术

利用电场力去除油烟中的颗粒物和挥发性有机物，基本过程包括气体分子电离、油雾粒子荷电、荷电粒子在电场力作用下向极板运动并最终到达极板，达到与气体相分离的目的和极板的清理。该技术油烟收集效率较高，可有效去除细微油雾颗粒，对去除异味也有一定效果，但黏性油滴易附着在电极和集尘板上，运行一段时间后效果明显降低，特别是当收集油雾流动性差时，此类问题会更加突出。

（5）低温等离子净化技术

在高电场强度作用下，烟气产生大量电子、离子、自由基，被加速的电子打破大分子污染物的结构，使污染物得到降解，产生的自由基强化了等离子的降解作用。对油雾及大分子气态有机物作用较好，但部分油雾颗粒被打碎后成为气态VOCs，出口油烟VOCs浓度反而升高。

（6）光解式净化技术

使用特定波长的紫外线照射将油雾中的大分子有机物分解为可溶于水的小分子有机物或二氧化碳和水，避免油雾在风机和管道上的沉积。用于油烟净化时也可能增加排气中的VOCs，用于油烟净化时需划分功能区，增强VOCs净化功能，将油雾净化与VOCs净化有效区分。

（7）离心转盘净化技术

利用高速旋转的放射状网盘的切割和离心作用将油雾从气流中分离出来，可以在油烟管道的前端实现油雾的分离和回收。适于各种风量烟气的净化，已用于家庭油烟的净化。

（8）复合式净化技术

将不同技术的优势进行互补，组合成为一个系统，成为高效的控制系统。从治理效果来看，复合式油烟净化是今后发展的方向。目前常见的复合式技术有机械、静电相结合，湿式、静电相结合等。

4 结论与建议

为有效控制大气复合型污染，在北京等第三产业占比高的城市，要重视餐饮业油烟污染防治工作，建议：1）严格按照排放标准要求，选择能够满足排放要求，且稳定运行的油烟净化的设施；2）油烟净化设备生产商要关注新标准带来的新要求，提高油烟净化效率，重点是便于维护清洗；3）餐饮企业要持续做好油烟净化设备的日常运行维护工作，确保油烟净化设施的净化效果；4）强化油烟净化设备的认证，促进行业技术进步、促进市场健康发展；5）研究制定在新建居民住宅的烟道出口统一安装油烟净化设施和集中处置家庭餐饮油烟的相关政策、法规和标准。