摘 要： 在(zài)分(fēn)析現(xiàn)有(yǒu)油(yóu)煙(yān)淨化技術(shù)優缺點的基礎(chǔ)上，對近幾年吸(xī)附及催化法治(zhì)理(lǐ)餐飲油煙汙染(rǎn)物(wù)以及揮發(fā)性(xìng)的研(yán)究(jiū)進行(háng)了綜(zōng)述，並對這些(xiē)方法(fǎ)在油(yóu)煙淨(jìng)化(huà)方麵的應(yīng)用前(qián)景(jǐng)做(zuò)出(chū)展望(wàng)。
關(guān)鍵(jiàn)詞(cí)：餐飲(yǐn)油煙(yān);；VOCs; 吸附；催(cuī)化(huà)氧(yǎng)化(huà)；淨化技術(shù)；餐(cān)飲油(yóu)煙監(jiān)測雲(yún)平台；安科(kē)瑞(ruì)
0. 前言(yán)
餐(cān)飲(yǐn)油煙( cooking oil fumes，COFs) 指(zhǐ)烹調(tiáo)過(guò)程中食用(yòng)油揮(huī)發後凝結以及食材高溫(wēn)後產生的(dí)油煙(yān)霧，包含(hán)很(hěn)多種有毒化學(xué)成分(fēn)，不僅會(huì)危害(hài)烹調(tiáo)者(zhě)的(dí)健(jiàn)康，還會(huì)對周圍(wéi)環(huán)境(jìng)造成汙(wū)染。烹飪(rèn)溫度，食用 油(yóu)種(zhǒng)類，添(tiān)加(jiā)食材(cái)種類(lèi)以及(jí)烹飪方(fāng)式的不同都(dū)會(huì)影響(xiǎng)油煙(yān)的組成(chéng)。餐飲油(yóu)煙汙(wū)染(rǎn)物主要(yào)包(bāo)括顆(kē)粒(lì)物(wù)以 及揮(huī)發性(xìng)物2大(dà)類(lèi)。近兩年來(lái)，各地陸續(xù)出台(tái)了(liǎo)油煙治理(lǐ)新(xīn)標準(zhǔn)，不(bù)僅收緊了油(yóu)煙，顆粒(lì)物(wù)排(pái)放限值，還增加(jiā)了非甲(jiǎ)烷總烴(tīng)( NMHC) 的排(pái)放限製。因此，開發新型餐(cān)飲(yǐn)油(yóu)煙淨化技(jì)術(shù)對(duì)於保護(hù)大(dà)氣環境(jìng)，保障人(rén)體(tǐ)健康具有(yǒu)非常重(zhòng)要(yào)的意義。本文中首先(xiān)對各類淨(jìng)化(huà)技術進行對(duì)比(bǐ)分(fēn)析(xī)其優(yōu)缺(quē)點(diǎn)，在此(cǐ)基(jī)礎上對(duì)吸附(fù)及(jí)催(cuī)化技術淨化揮(huī)發(fā)性物進行了分析(xī)，並對應(yīng)用於(yú)油(yóu)煙汙染(rǎn)物的淨(jìng)化(huà)方麵(miàn)做出(chū)了(liǎo)展(zhǎn)望。
1.餐飲油煙(yān)淨化(huà)技(jì)術對(duì)比分析(xī)
1.1 機械法(fǎ)
機械法指(zhǐ)使(shǐ)油煙氣流運動方向(xiàng)發生強(qiáng)烈(liè)轉折，油煙(yān)氣(qì)體中的(dí)顆粒(lì)物在慣性(xìng)作用(yòng)下(xià)到達(dá)沉積麵( 碰撞麵) 而(ér)從氣(qì)流(liú)中脫離(lí)出來。通(tōng)常，機(jī)械式淨化(huà)設(shè)備采(cǎi)用(yòng)設置折(zhē)板式(shì)，濾網(wǎng)式(shì)，蜂窩波紋(wén)式(shì)等濾油(yóu)柵 ( 金屬網罩，格(gé)柵) ，使(shǐ)得油(yóu)煙(yān)顆粒(lì)物(wù)與(yǔ)格柵碰(pèng)撞，黏附而(ér)從(cóng)氣(qì)流中分離去除。濾油(yóu)柵一般安裝於(yú)集 氣罩內或(huò)集成(chéng)於其他淨(jìng)化設(shè)備(bèi)的(dí)前端(duān)，以減輕其(qí)他(tā)設備的(dí)清(qīng)洗維護壓力。該法具有(yǒu)裝置簡單，阻力(lì)小， 造價低(dī)等(děng)優勢(shì)，被廣泛(fàn)應(yīng)用於(yú)家用(yòng)廚房抽油煙機(jī)中(zhōng)， 並仍使用於一(yī)些老式餐飲(yǐn)業油煙處理係統中。為了 提高淨化(huà)效率，通常采(cǎi)取(qǔ)對(duì)集(jí)油板，外 形/尺 寸，增(zēng)設(shè)吸(xī)油(yóu)煙(yān)通道(dào)以(yǐ)及(jí)擴(kuò)散吸油煙(yān)範圍等改(gǎi)進措施。但該法對小粒(lì)徑油煙顆粒物的捕集(jí)效(xiào)率(shuài)低，無除味功能(néng)，油煙(yān)淨化(huà)率通常為(wéi)50% ～70%。 此外，擋(dǎng)板(bǎn)濾網(wǎng)易破(pò)裂，廢氣直(zhí)接(jiē)排放(fàng)，且由(yóu)於油煙(yān)中顆粒(lì)物黏(nián)度很(hěn)大，清(qīng)洗維護(hù)工作量較大，因此，該(gāi)法適於油煙汙(wū)染物的預(yù)處理或(huò)淨化效(xiào)率要求較低的場合。
1.2 洗滌吸收法(fǎ)
洗滌吸收(shōu)法指采用水(shuǐ)或(huò)其他(tā)洗(xǐ)滌(dí)劑，以噴頭噴 灑(sǎ)的(dí)方(fāng)式形(xíng)成水(shuǐ)膜(mó)，水霧來吸(xī)收油(yóu)煙(yān)。油(yóu)煙粒(lì)子與噴嘴噴出(chū)的水(shuǐ)霧，水(shuǐ)膜相(xiāng)接(jiē)觸(chù)，經(jīng)過相互的慣(guàn)性碰(pèng)撞，滯留，細微顆粒的擴散(sàn)和相互凝聚等(děng)作用(yòng)後，隨(suí)水滴(dī)流(liú)下，使油煙(yān)顆粒(lì)從氣(qì)流(liú)中分離出來。該法所需(xū)設(shè)備(bèi)結構簡單，投(tóu)資(zī)少，占(zhān)地小(xiǎo)，運行(háng)費用低(dī)，維修管理(lǐ)方便。但(dàn)存(cún)在(zài)二次(cì)汙(wū)染(rǎn)，阻力大(dà)，對亞(yà)微(wēi)米級顆粒(lì)物的(dí)淨化(huà)率低，需(xū)對(duì)產(chǎn)生的(dí)油汙水(shuǐ)進行(háng)處(chǔ)理等缺點。
1.3 靜(jìng)電(diàn)法(fǎ)
靜電法指(zhǐ)電場(cháng)在外加(jiā)高(gāo)壓的作(zuò)用下，負的(dí)金屬絲表麵或(huò)附近(jìn)產生(shēng)粒子(zǐ)風(fēng)，油煙(yān)粒子在(zài)短(duǎn)的時間內(nèi)因碰(pèng)撞俘(fú)獲(huò)氣(qì)體(tǐ)離子而荷(hé)電(diàn)，受(shòu)電(diàn)場(cháng)力作用(yòng)向正集(jí)塵板運動。其(qí)淨(jìng)化機理與其他(tā)方(fāng)法(fǎ)的(dí)區(qū)別(bié)在於(yú): 分離力是(shì)靜電力，直(zhí)接(jiē)作用在(zài)粒子上，而(ér)非(fēi)作用於氣流(liú)上(shàng)，因(yīn)此具有(yǒu)能耗低(dī)，阻力小的特點(diǎn)。靜電(diàn)法是油(yóu)煙淨(jìng)化(huà)處理的傳(chuán)統(tǒng)方法(fǎ)之(zhī)一，技術手(shǒu)段(duàn)比較成熟，應(yīng)用(yòng)廣泛，靜電式(shì)油煙淨化(huà)設備投資少，占(zhān)地小，無二次汙染，且由於易於(yú)捕捉(zhuō)粒徑較小的粉(fěn)塵，對油煙中的顆粒物淨(jìng)化(huà)效率(shuài)高(gāo)，可達90%～98%，但對油(yóu)煙中的(dí)氣態(tài)汙染物(wù)去(qù)除效果(guǒ)一(yī)般(bān)，不能(néng)滿(mǎn)足(zú)餐飲業汙染(rǎn)物排(pái)放(fàng)新標(biāo)準中對(duì)非甲烷總烴(tīng)的(dí)淨化(huà)要求(qiú)。
1.4光催化法(fǎ)
光(guāng)催化法(fǎ)指利用特殊(shū)波長紫(zǐ)外燈(dēng)發出(chū)的紫(zǐ)外綫(xiàn)對(duì)油(yóu)煙分(fēn)子進(jìn)行(háng)照(zhào)射達到(dào)油(yóu)煙(yān)分子的淨(jìng)化方(fāng)式。利用(yòng)紫(zǐ)外綫－C波(bō)段的光來改(gǎi)變油質的(dí)分子鏈，同(tóng)時(shí)這種紫外(wài)綫與(yǔ)空氣中的氧反(fǎn)應(yīng)後(hòu)產生臭氧(yǎng)，臭(chòu)氧將(jiāng)油(yóu)質(zhì)分子冷(lěng)燃燒(shāo)後生(shēng)成(chéng)水(shuǐ)和(hé)二(èr)氧化碳，同(tóng)時煙道(dào)中(zhōng)的(dí)異味(wèi)也(yě)隨之不(bù)見。餐飲業汙(wū)染物(wù)排放(fàng)標準收(shōu)緊(jǐn)後，紫外(wài)光催(cuī)化(huà)法( UV法(fǎ)) 成(chéng)為淨(jìng)化氣(qì)態(tài)汙(wū)染(rǎn)物的(dí)熱(rè)門處理(lǐ)方(fāng)法(fǎ)之一。很多(duō)廠家( 如(rú)帥康，廣(guǎng)東(dōng)銳 士(shì)達，四川(chuān)奧潔(jié)，深(shēn)圳天瀧(lóng)等) 開發的油煙(yān)淨化設(shè)備 均采(cǎi)用(yòng)UV法(fǎ)。但(dàn)運(yùn)用該(gāi)技術(shù)需(xū)要至(zhì)少(shǎo)30m長的管道，便於安裝紫外(wài)光管(guǎn)。此外，紫外(wài)光(guāng)致(zhì)癌，密封嚴實(shí)，且會(huì)帶來(lái)臭(chòu)氧(yǎng)汙染，淨(jìng)化效(xiào)率較低。
1.5過濾法(fǎ)
過濾法(fǎ)指油煙廢(fèi)氣(qì)先經過(guò)一(yī)定(dìng)數(shù)目的(dí)金(jīn)屬格柵(zhà)，使(shǐ)得大(dà)顆粒汙染(rǎn)物(wù)被(bèi)阻(zǔ)截(jié)；而(ér)後煙(yān)氣經(jīng)過纖(xiān)維(wéi)墊(diàn)等濾料，顆(kē)粒物被擴散，截(jié)留(liú)繼(jì)而(ér)被(bèi)脫除(chú)。通(tōng)常選(xuǎn)用(yòng)的濾料(liào)材料(liào)為吸(xī)油性(xìng)能(néng)高的(dí)高(gāo)分(fēn)子復合材料。過濾(lǜ)法設備投資少(shǎo)，運(yùn)行費(fèi)用低(dī)，無(wú)二次汙(wū)染，維修 管(guǎn)理方便(biàn)，但由(yóu)於濾(lǜ)料阻力(lì)很(hěn)大(dà)且濾料需(xū)更換，使其應(yīng)用受到(dào)局(jú)限。因此(cǐ)，增加濾料(liào)的(dí)使用(yòng)壽命並提高過濾效(xiào)率成為(wéi)目前的(dí)研究方法。值得注意的(dí)是(shì)，過濾(lǜ)法作(zuò)為(wéi)油煙的(dí)預處理裝置(zhì)具(jù)有一定的可行(háng)性，但對VOCs淨(jìng)化(huà)效(xiào)果差(chà)，需(xū)在(zài)過(guò)濾(lǜ)段下遊增加(jiā)VOCs淨(jìng)化段(duàn); 同時還(huán)需(xū)考慮濾料的成本以(yǐ)及(jí)重(zhòng) 復(fù)利(lì)用(yòng)問題。
1.6 生物(wù)法(fǎ)
生(shēng)物法(fǎ)本質(zhì)為(wéi)吸收傳質過程與生(shēng)物(wù)氧化(huà)過程(chéng)相結(jié)合的過(guò)程。廢(fèi)氣(qì)淨化過程的(dí)實質是利用微生(shēng)物的代(dài)謝活動(dòng)將(jiāng)有害物(wù)質轉變為簡(jiǎn)單的無(wú)機物( 如(rú) CO2 和 H2O) 及(jí)細(xì)胞質等。氣態汙染物(wù)同水接觸並溶解(jiě)於水中( 即(jí)由氣(qì)膜(mó)擴散(sàn)進(jìn)入液膜) ；溶解於(yú)液膜中的汙(wū)染(rǎn)物在濃度差的推(tuī)動下(xià)，進一(yī)步(bù)擴(kuò)散到(dào)填料(liào)表麵附(fù)著(zhuó)的(dí)生物膜層(céng)，被其中的微(wēi)生(shēng)物(wù)捕(bǔ)獲，吸(xī)收(shōu)。相比(bǐ)於其他方法，生物法可以(yǐ)解(jiě)決多(duō)組(zǔ)分汙染物間(jiān)淨化效(xiào)率(shuài)低等技術難題，實現復雜(zá)，多(duō)組分的(dí)油煙(yān)汙染(rǎn)物去(qù)除。同(tóng)時，可以針(zhēn)對(duì)較難(nán)降解的特征(zhēng)汙(wū)染物，選育具有高(gāo)降(jiàng)解的(dí)專屬(shǔ)菌(jūn)種(zhǒng)，並(bìng)基於(yú)微(wēi)生(shēng)物的(dí)代謝規(guī)律(lǜ)，優化調(tiáo)控菌群結構(gòu)，構(gòu)建復(fù)合(hé)微生(shēng)物菌(jūn)劑，實現(xiàn)油煙生(shēng)物淨化裝置的(dí)穩(wěn)定運行。但是(shì)該(gāi)法存在菌種選育耗時長，受(shòu)煙氣(qì)溫(wēn) 濕度影(yǐng)響大，啟(qǐ)動時(shí)間長(cháng)，對成(chéng)分適(shì)應性需(xū)考察等(děng)問(wèn)題，因此(cǐ)，其應(yīng)用在一定程度上受(shòu)到(dào)限(xiàn)製。
1.7 吸(xī)附(fù)法
吸(xī)附(fù)法指利用(yòng)吸附(fù)介(jiè)質(炭等) 吸附(fù)油煙中(zhōng)的汙(wū)染物(wù)，從而達到淨化油(yóu)煙汙染物的(dí)效果(guǒ)。該法不僅能(néng)去(qù)除汙染物，還(huán)可對油煙的(dí)氣味有明(míng)顯的淨化作(zuò)用，且設(shè)備結構簡單，油(yóu)煙去(qù)除(chú)率高(gāo)。吸(xī)附法設(shè)備運行(háng)初(chū)期效(xiào)果好，隨運行(háng)時(shí)間變長(cháng)，油煙開(kāi)始(shǐ)附(fù)著(zhuó)在吸(xī)附(fù)質上(shàng)，吸附層逐漸增(zēng)厚使吸(xī)附(fù)能力(lì)逐(zhú)漸下降(jiàng)，運(yùn)行(háng)阻力的加大致(zhì)使費用(yòng)增(zēng)加(jiā)，且(qiě)吸附(fù)劑需要(yào)定期(qī)處(chǔ)理和更(gēng)換(huàn)，增加了運(yùn)行成(chéng)本(běn)。
1.8燃(rán)燒(shāo)法
燃燒法指利(lì)用高(gāo)溫燃(rán)燒(shāo)所產生的熱(rè)量(liáng)進(jìn)行氧化反應，把(bǎ)油(yóu)煙廢(fèi)氣中的(dí)汙(wū)染(rǎn)物質(zhì)轉化(huà)為 CO2和(hé)H2O等(děng)物質，從(cóng)而達(dá)到淨化目(mù)的。燃(rán)燒法(fǎ)包(bāo)括直(zhí)接燃燒法和催(cuī)化(huà)燃(rán)燒法。對於直接燃燒(shāo)法，國外采(cǎi)用(yòng)此種技術(shù)較(jiào)多，油(yóu)煙(yān)中物質燃燒(shāo)較*，熱效(xiào)率高，油煙淨(jìng)化效率(shuài)高(gāo)。但設(shè)備成本(běn)及運(yùn)行(háng)，維修(xiū)費用(yòng)較(jiào)高，不適用(yòng)於中小型(xíng)的餐(cān)飲(yǐn)單(dān)位(wèi)和(hé)家用(yòng)，適合大型油(yóu)炸(zhà)企(qǐ)業(yè)和(hé)餐飲業。催化燃(rán)燒(shāo)法是利(lì)用(yòng)催化劑降低氧(yǎng)化(huà)反應能(néng)和(hé)起燃溫度，使(shǐ)得反應(yīng)物*氧(yǎng)化(huà)生成 CO2和H2O，從(cóng)而(ér)達到(dào)油(yóu)煙(yān)淨化目(mù)的的方法。通(tōng)常與(yǔ)吸(xī)附(fù)法(fǎ)協同淨化VOCs氣態(tài)汙染(rǎn)物(wù)，處理能力強(qiáng)，無二次(cì)汙染，產(chǎn)生的熱量(liáng)可回(huí)收利(lì)用。一(yī)般采用(yòng)陶(táo)瓷或(huò)金(jīn)屬(shǔ)蜂(fēng)窩作(zuò)為(wéi)載(zǎi)體進(jìn)行氧(yǎng)化催(cuī)化(huà)。以上各技術工藝(yì)特(tè)點對比(bǐ)如(rú)表1 所示(shì)。總的(dí)看來，現(xiàn)有的(dí)油(yóu)煙(yān)淨化設備(bèi)多采用的(dí)是機械(xiè)過濾法(fǎ)，靜(jìng) 電法(fǎ)，離心法等(děng)。這些(xiē)方(fāng)法對於油(yóu)滴，顆粒(lì)物(wù)具(jù)有(yǒu)較好(hǎo)的去(qù)除效(xiào)果(guǒ)，但(dàn)對(duì)VOCs 的去除(chú)非常有限(xiàn)；吸附法(fǎ)，氧化法以及生物法(fǎ)雖然(rán)對(duì)VOCs具有較好(hǎo)的(dí)淨化(huà)效果，但應用於餐(cān)飲(yǐn)油(yóu)煙(yān)淨化的(dí)實際應用仍處於(yú)*。此(cǐ)外(wài)，鑒於餐飲油(yóu)煙汙(wū)染物組成復雜，同時(shí)含(hán)有顆粒物，利用(yòng)單(dān)一(yī)技術難以(yǐ)實(shí)現多汙染物(wù)的(dí)同時淨化，亟需開發(fā)新型集成油煙處理(lǐ)技術，在(zài)淨(jìng)化油煙顆粒(lì)物的(dí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)對NMHC的去(qù)除。
表 1 不同淨化技術的(dí)工(gōng)藝特(tè)點分析(xī)對比
2. 吸(xī)附/催(cuī)化(huà)法(fǎ)淨化(huà)餐飲油(yóu)煙技術
通過(guò)前(qián)述(shù)各(gè)淨(jìng)化技(jì)術(shù)的對比(bǐ)可知(zhī)，現有的(dí)油(yóu)煙(yān) 淨(jìng)化技(jì)術(shù)主要(yào)用(yòng)於(yú)油滴和(hé)顆粒物的淨(jìng)化，隨著(zhuó)新(xīn)法規(guī)的出(chū)現，對於(yú)油(yóu)煙中揮(huī)發性(xìng)物(wù)的(dí)淨化(huà)逐(zhú)漸提上日(rì)程。鑒(jiàn)於未有(yǒu)針(zhēn)對餐飲油(yóu)煙淨化的(dí)專門(mén)技(jì)術，工業VOCs淨(jìng)化技術(shù)，如吸附(fù)法，吸收法，生物(wù)法(fǎ)，等 離(lí)子體(tǐ)法，催化氧化法(fǎ)等被研(yán)究(jiū)者(zhě)們廣為借(jiè)鑒。其(qí)中，吸附(fù)法(fǎ)設備(bèi)結構簡單，對(duì)揮發性(xìng)物(wù)的(dí)去除率高; 燃燒(shāo)法(fǎ)亦(yì)能去除揮(huī)發性物(wù)，但應用範(fàn)圍有限(xiàn); 催化燃燒(shāo)法(fǎ)因催(cuī)化(huà)劑的(dí)引入(rù)能夠在(zài)較(jiào)低(dī)溫(wēn)度(dù)下(xià)降(jiàng)解油煙汙染物，實(shí)現(xiàn)無(wú)焰(yàn)燃(rán)燒，成(chéng)為研(yán)究者們(mén)研究(jiū)對象。但(dàn)是不論是吸附(fù)法亦(yì)或是催化(huà)燃燒法，應用的前提(tí)與核(hé)心(xīn)是高(gāo)性能吸(xī)附(fù)/催(cuī)化材料(liào)的(dí)開(kāi)發。
2.1吸附材(cái)料
目前(qián)常見的(dí)工(gōng)業上VOCs吸(xī)附劑(jì)主要包(bāo)括三(sān)氧(yǎng)化二鋁(lǚ)，碳(tàn)基吸(xī)附(fù)劑(jì)，分(fēn)子篩(shāi)，矽膠，金屬(shǔ)框(kuàng)架材(cái)料等(děng)。其(qí)中，碳(tàn)材料(liào)因(yīn)具(jù)有發達的(dí)孔隙以及(jí)表(biǎo)麵積， *的吸附能力(lì)，低廉(lián)的成本等優勢(shì)成為廣泛(fàn)使(shǐ)用(yòng)的吸附劑。研(yán)究者們不(bù)斷更新(xīn)製碳原料(liào)來(lái)源(yuán)以及製碳(tàn)方法，以期改(gǎi)進碳(tàn)材料的(dí)吸(xī)附(fù)能力(lì)以及(jí)拓(tuò)寬(kuān)應(yīng)用 範(fàn)圍(wéi)。Yang 等采用廢牛(niú)骨碳化形(xíng)成(chéng)骨炭(tàn)，使(shǐ)用H3PO4修飾降低了(liǎo)傳(chuán)質阻力(lì)，加(jiā)速吸附過(guò)程(chéng); 使用K2CO3，促使(shǐ)形(xíng)成(chéng)新的分(fēn)層(céng)孔結構，提(tí)供(gōng)了豐(fēng)富的(dí)吸(xī)附位(wèi)。典型(xíng)VOCs的比吸附容量達(dá)到(dào)13. 03 mmol /g，遠高(gāo)於(yú)相(xiāng)同條件下的文獻(xiàn)數(shù)據。劉超(chāo)等采(cǎi)用直接炭化法製備(bèi)油(yóu)茶果殼炭，並(bìng)將其應用於(yú)油(yóu)煙淨化(huà)，討(tǎo)論了自製(zhì)油煙吸附(fù)裝(zhuāng)置(zhì)中(zhōng)油煙入口濃(nóng)度(dù)，體積(jī)空(kōng)速(sù)和(hé)吸(xī)附床層高(gāo)度(dù)3個因素對(duì)穿 透曲綫和吸(xī)附(fù)容(róng)量的影響(xiǎng)。所(suǒ)開(kāi)發的油茶果殼炭(tàn)含(hán)有眾(zhòng)多(duō)孔徑(jìng)不一的孔隙(xì)，有利於油煙(yān)這(zhè)種(zhǒng)含有(yǒu)多種組分(fēn)汙染(rǎn)物分(fēn)子(zǐ)的吸附作用。此(cǐ)外，進(jìn)行芬頓改性後的新型吸附(fù)材料(liào)的(dí)孔(kǒng)道(dào)結構保持良(liáng)好(hǎo)，表麵(miàn)產生(shēng)了大量(liáng)的羥基，羰基，羧基等基團(tuán)。盡管(guǎn)碳材料(liào)具(jù)備眾(zhòng)多優勢， 但是由(yóu)於其具有(yǒu)易燃(rán)特(tè)性(xìng)，存在(zài)隱(yǐn)患，不適合應(yīng)用(yòng)於油(yóu)煙淨化體係(xì)中。同(tóng)時(shí)，根據(jù)環境(jìng)部印(yìn)發(fā)的《國(guó)家危(wēi)險廢物名(míng)錄( 2021年(nián)版) 》，廢棄(qì)炭已被列為危(wēi)廢(fèi)，嚴重限製了其應用(yòng)。因(yīn)此(cǐ)，越來越多的研究者(zhě)嘗試(shì)開發新型吸附材料(liào)以取代炭(tàn)。Sinan等開發(fā)了矽膠(jiāo)基新型吸附劑，以增加對典型VOCs二(èr)甲(jiǎ)苯(běn)和(hé)甲苯的(dí)吸附(fù)/解(jiě)吸性能。具體的，將亞(yà)芳基羧酸衍(yǎn)生物(wù)束縛到(dào)GBS固(gù)定相上獲得(dé)吸(xī)附(fù)劑 DACTS。DACTS 對二(èr)甲苯(běn)和(hé)甲(jiǎ)苯(běn)氣(qì)體(tǐ)顯示出顯(xiǎn)著的(dí)吸附(fù)性(xìng)能，GBS，DACTS 對(duì)二(èr)甲苯吸附量分別(bié)為542. 98，882. 94 mg /g，甲(jiǎ)苯(běn)吸(xī)附量分別(bié)為398. 14，660. 87 mg /g。
近(jìn)年來，分子(zǐ)篩材料(liào)以及金屬(shǔ)框架材(cái)料 ( MOFs) 也被(bèi)廣(guǎng)泛(fàn)應用(yòng)於(yú)吸附(fù)劑(jì)。分子篩因(yīn)具有(yǒu)規則的孔道(dào)結(jié)構，可(kě)調(tiáo)變的矽鋁(lǚ)比(bǐ)使其成為疏水吸附材(cái)料的重要(yào)選擇，已經(jīng)廣泛應(yīng)用於吸附(fù)轉(zhuǎn)輪濃縮技術中。金屬框架(jià)材(cái)料(liào)( MOFs) 以(yǐ)較大的比表(biǎo)麵積，可調節(jié)的孔徑和(hé)可修飾性(xìng)等優(yōu)勢，在VOCs脫(tuō)除(chú) 領域展示出(chū)良好的(dí)應(yīng)用(yòng)前景(jǐng)。從吸(xī)附劑(jì)角(jiǎo)度看，吸附量主要(yào)受(shòu) MOFs的結構形狀(zhuàng)，改(gǎi)性(xìng)官能(néng)團和碳材(cái)料摻(chān)雜(zá)的(dí)影響(xiǎng)。從(cóng)吸附質的(dí)角度看，吸附量主(zhǔ)要(yào)受(shòu)吸附質(zhì)的結構形狀，水的(dí)競(jìng)爭吸附(fù)和酸鹼的(dí)影響。 提高MOFs對VOCs的(dí)吸附量(liáng)首(shǒu)先(xiān)要了解(jiě)MOFs的(dí)孔(kǒng)徑(jìng)大小，幾何(hé)形狀和VOCs分(fēn)子(zǐ)的形狀(zhuàng)。針對不(bù)同形狀(zhuàng)，不同性質的吸附質對MOFs進(jìn)行(háng)修飾改(gǎi)性， 如添加官能團，以(yǐ)增強非鍵相(xiāng)互作(zuò)用; 修改連接(jiē)配體，調節(jié)孔(kǒng)的形狀大(dà)小，比如(rú)將連(lián)接(jiē)配(pèi)體對苯二(èr)甲酸替(tì)換為(wéi)2，6－萘(nài)二(èr)甲酸(suān)二甲(jiǎ)酯，采用(yòng)柔(róu)性連接(jiē)配(pèi)體等。VOCs中含(hán)有的(dí)水和酸鹼(jiǎn)亦(yì)對(duì)吸(xī)附(fù)量有一定(dìng)影(yǐng)響，例(lì)如競爭吸附，破壞(huài)配位鍵，可以通(tōng)過采用 疏水(shuǐ)性連接配(pèi)體屏(píng)蔽金屬團(tuán)簇與連(lián)接配體之間(jiān)的(dí)弱(ruò)配位(wèi)鍵(jiàn)來使得水(shuǐ)和(hé)酸鹼對框(kuàng)架的(dí)影(yǐng)響，還可以(yǐ)在 MOFs表麵添(tiān)加疏(shū)水基團來(lái)達到疏(shū)水目的(dí)，或者采用(yòng)高(gāo)價態(tài)或高惰(duò)性的金屬團簇(cù)也可(kě)以(yǐ)增(zēng)加(jiā)配位鍵強度，使(shǐ)MOFs具有更(gēng)高的穩(wěn)定(dìng)性(xìng)。常(cháng)用吸(xī)附劑及(jí)其性質(zhì)如表(biǎo) 2 所(suǒ)示(shì)。
表(biǎo) 2 不同吸(xī)附劑簡(jiǎn)單介紹
2.2 催(cuī)化材(cái)料(liào)
催化(huà)氧(yǎng)化法被認(rèn)為是(shì)油煙(yān)氣(qì)體中(zhōng)揮發性化合(hé)物(wù)的合適淨(jìng)化(huà)方法(fǎ)。在催化(huà)氧(yǎng)化過程(chéng)中，催化劑起(qǐ)著(zhuó)重要作用，是(shì)催化(huà)氧(yǎng)化淨(jìng)化的核心(xīn)。開(kāi)發性(xìng)能優異的(dí)催(cuī)化劑是提高(gāo)淨化(huà)效率，降低反應(yīng)溫(wēn)度，降(jiàng)低(dī)能(néng)耗的關(guān)鍵(jiàn)。工(gōng)業VOCs催化燃燒(shāo)催化劑主(zhǔ)要由(yóu)金屬構成，分(fēn)為(wéi)金屬氧化(huà)物(wù)型和負(fù)載(zǎi)型(xíng)催(cuī)化劑。其(qí)中(zhōng)，金(jīn)屬氧化物型催(cuī)化(huà)劑(jì)根(gēn)據(jù)元(yuán)素組成(chéng)包括錳(měng)，鐵(tiě)，銅，鎳，鈷以及(jí)復(fù)合(hé)金屬等(děng)，根據(jù)形(xíng)貌(mào)結構(gòu)則可分為(wéi)尖晶石(shí)結(jié)構，核殼(ké)結(jié)構，三維(wéi)立(lì)體結構(gòu)以(yǐ)及(jí)其他特(tè)殊結構類型。負(fù)載型催(cuī)化劑(jì)通常(cháng)包括貴(guì)金(jīn)屬負載和(hé)金屬氧(yǎng)化物(wù)負載2大(dà)類(lèi)，主(zhǔ)要是利用組(zǔ)分可以在載(zǎi)體(tǐ)上高度(dù)分散，在增(zēng)加催化(huà)的(dí)同時(shí)來(lái)減少用量，是(shì)目前(qián)廣(guǎng)泛研(yán)究的(dí)催化劑之(zhī)一。針對(duì)餐飲(yǐn)油煙中(zhōng)大量，多(duō)種(zhǒng)揮(huī)發性的(dí)催(cuī)化淨化(huà)，北京科技(jì)大學(xué) Huang等開發了一係列堇青(qīng)石負載(zǎi)金(jīn)屬氧(yǎng)化物催化(huà)劑( Mn4Ce1/Ti/NC－CTAB－U/C) ，對(duì)餐(cān)飲油煙(yān)中(zhōng)非(fēi)甲烷(wán)總烴的催化氧(yǎng)化淨(jìng)化(huà)效率(shuài)在(zài)400℃可達94%，是一種(zhǒng)性能優(yōu)異(yì) 的催化劑(jì)。中(zhōng)國礦(kuàng)業(yè)大學( 北京(jīng)) Li 等(děng)及中北(běi)大(dà)學苗隆鑫等以(yǐ)ZSM－5分子篩(shāi)作(zuò)為載(zǎi)體，利用(yòng)其較大(dà)的比表麵(miàn)積與孔容，為(wéi)VOCs催(cuī)化(huà)氧化(huà)提供更多的(dí)位(wèi)點。分(fēn)子(zǐ)篩(shāi)除(chú)了(liǎo)作(zuò)為*的(dí)吸附(fù)劑(jì)，也(yě)是催化劑的(dí)載體(tǐ)之一。
2.3 吸(xī)附/催(cuī)化(huà)復(fù)合(hé)技術/材(cái)料
餐飲(yǐn)油(yóu)煙中(zhōng)VOCs成分復(fù)雜，含有烷烴，芳(fāng)香烴，醛酮，酸酯(zhǐ)等(děng)多(duō)種(zhǒng)類型(xíng)的VOCs，因此(cǐ)相比單一(yī)組分(fēn)VOCs，催化氧(yǎng)化過(guò)程更復雜，難度也相對更(gēng)高。對單(dān)一(yī)VOCs組(zǔ)分具有優異(yì)催化(huà)性(xìng)能的催化材(cái)料(liào)並不一定能夠實現(xiàn)對(duì)復雜(zá)組(zǔ)分(fēn)的(dí)同時淨化(huà)。從這個(gè)角度(dù)來看，單一(yī)淨化(huà)技術難以(yǐ)滿足(zú)餐飲(yǐn)油煙(yān)中VOCs的(dí)淨化需求。此(cǐ)外(wài)，餐(cān)飲油(yóu)煙VOCs經油(yóu)煙機(jī)抽(chōu)氣(qì)稀(xī)釋排放(fàng)後具有濃(nóng)度(dù)很(hěn)低，成(chéng)分(fēn)非(fēi)常(cháng)復雜(zá)，含水分(fēn)，間(jiān)歇(xiē)排放的(dí)特(tè)征，針(zhēn)對此(cǐ)，將吸(xī)附(fù)富(fù)集(jí)與(yǔ)催化(huà)降解聯用，具有(yǒu)較大(dà)的應用價(jià)值。在(zài)排(pái)放煙氣(qì)時(shí)對VOCs進(jìn)行吸附富集，保證再(zài)次(cì)處理(lǐ)效果(guǒ)。上海交通大(dà)學(xué)Yao等將(jiāng)吸附(fù)與(yǔ)等(děng)離(lí)子體技術相(xiāng)結合，開發鹼(jiǎn)改性(xìng)鈷錳固溶(róng)體作為(wéi)復(fù)合材料(liào)，一方(fāng)麵利用材料表(biǎo)麵的(dí)羥基實現對(duì)油煙典型化合物(wù)正己醛的(dí)化學吸附富(fù)集(jí)，另一(yī)方(fāng)麵(miàn)利用(yòng)等(děng)離子(zǐ)體實現對(duì)材(cái)料表(biǎo)麵吸附(fù)的(dí)正(zhèng)己(jǐ)醛(quán)的催化(huà)降解。采(cǎi)用該技(jì)術(shù)路綫，正(zhèng)己(jǐ)醛的去除(chú)率可(kě)達(dá)99.4%，礦(kuàng)化(huà)率則(zé)可達85. 7%。魏玉濱(bīn)等(děng)則利用蜂炭的比(bǐ)表(biǎo)麵(miàn)積大，風阻低等特(tè)征，將MnO2負(fù)載(zǎi)於炭(tàn)上(shàng)，使得材(cái)料(liào)同時具(jù)備了(liǎo)*的(dí)吸附與(yǔ)催化性能(néng)，對(duì)油煙典型組(zǔ)分(fēn)之(zhī)一乙醇具(jù)有良好(hǎo)的淨化效果。北京(jīng)科技大學Yu等開發了一(yī)類(lèi)同(tóng)時具備優異吸附和催(cuī)化氧化性能的雙功能金屬基(jī)MEL分(fēn)子篩，可以實現對非(fēi)甲(jiǎ)烷總(zǒng)烴(tīng)的(dí)吸附(fù)淨(jìng)化(huà)，待(dài)烹飪結(jié)束後，利用(yòng)材(cái)料表麵(miàn)的催化(huà)位點實現(xiàn)對吸(xī)附富集(jí)的VOCs分(fēn)子(zǐ)的原位催(cuī)化降(jiàng)解(jiě)，實(shí)現材(cái)料吸(xī)附(fù)性能的恢復。因(yīn)所製備的分子(zǐ)篩(shāi)材料(liào)具有(yǒu)多級孔道結構(gòu)， 因此(cǐ)可以(yǐ)實現對油煙(yān)中多種汙染物分(fēn)子(zǐ)的(dí)同(tóng)時(shí)吸附(fù)，展(zhǎn)現(xiàn)出優異的(dí)淨(jìng)化(huà)效果。
3.安(ān)科(kē)瑞AcrelCloud3500餐飲油(yóu)煙(yān)監(jiān)測(cè)雲平(píng)台
為了彌(mí)補現存(cún)餐飲(yǐn)行(háng)業在煙(yān)油(yóu)監(jiān)測(cè)上(shàng)的漏(lòu)洞(dòng)，同時(shí)便利監管部(bù)門(mén)的監(jiān)察，安(ān)科瑞油(yóu)煙(yān)監測雲平(píng)台應運而生(shēng)。油煙監(jiān)測(cè)模(mó)塊通(tōng)過(guò)2G/4G與雲端(duān)平台進(jìn)行通(tōng)信(xìn)和數(shù)據(jù)交互，係(xì)統能夠(gòu)對(duì)企業餐飲設備的開機(jī)狀(zhuàng)態(tài)，運(yùn)行狀態進(jìn)行(háng)監控；實現開機(jī)率(shuài)監(jiān)測(cè)，淨化(huà)效率(shuài)監(jiān)測(cè)，設(shè)施停(tíng)運(yùn)
告警，待清洗告(gào)警，異常(cháng)告(gào)警(jǐng)等功能(néng)；對采集(jí)數據進(jìn)行(háng)統(tǒng)計(jì)分(fēn)析，排名等統(tǒng)計功能(néng)；較之傳(chuán)統的靜電(diàn)監測(cè)方案，更具實效(xiào)性。平台預(yù)留(liú)與(yǔ)其他應用係(xì)統(tǒng)，設備(bèi)交(jiāo)互對接(jiē)接口，具有很好(hǎo)的(dí)擴展性(xìng)。
3.1 平台(tái)結構
平(píng)台GIS地圖采集餐飲(yǐn)油(yóu)煙處理(lǐ)設備運行(háng)狀態(tài)和油煙排(pái)放的濃(nóng)度(dù)數據，自(zì)動對(duì)超標(biāo)排放及異常企業(yè)進行(háng)提示(shì)預警(jǐng)，監管部門(mén)可迅速(sù)進行(háng)處(chǔ)理，督促餐飲(yǐn)企業整(zhěng)改(gǎi)設(shè)備(bèi)，並(bìng)定期(qī)清洗，維護，實現減排(pái)環(huán)保(bǎo)，不擾(rǎo)民等目(mù)的(dí)。現場安裝(zhuāng)監測(cè)終(zhōng)端(duān)，持續監測油(yóu)煙(yān)淨化(huà)器的(dí)工(gōng)作狀態，包(bāo)括設(shè)備(bèi)運(yùn)行的(dí)電流，電(diàn)壓(yā)，功率，耗電量等等，同(tóng)時結合(hé)排煙口(kǒu)的(dí)揮(huī)發性物(wù)質(zhì)，顆粒物(wù)濃(nóng)度等(děng)進(jìn)行(háng)對比分(fēn)析，一(yī)旦(dàn)排(pái)放超標，係(xì)統會發(fā)出(chū)異(yì)常信(xìn)號(hào)。
■ 油煙(yān)監(jiān)測設備(bèi)用來(lái)監測油煙，顆(kē)粒物(wù)，NmHc等數(shù)據
■ 淨化器(qì)和風機配(pèi)合(hé)對油煙進行淨化處(chǔ)理(lǐ)，同時(shí)對淨(jìng)化設(shè)備的電流，電壓進(jìn)行監(jiān)測
■ 設備通過4G網(wǎng)絡(luò)將(jiāng)采集的數(shù)據上(shàng)傳(chuán)至遠(yuǎn)程(chéng)雲(yún)端(duān)服務器(qì)
3.2平(píng)台主要(yào)功能
（1）在(zài)綫監測
對(duì)油(yóu)煙(yān)排汙數據的(dí)監測，包括(kuò)油(yóu)煙排(pái)放濃(nóng)度(dù)，顆(kē)粒物，NmHc等數值采集監(jiān)測；同時對監(jiān)控(kòng)風(fēng)機和(hé)淨(jìng)化器的啟停狀(zhuàng)態，運行數據(jù)進行(háng)監測。
(2)告警數(shù)據(jù)監測
係統根據(jù)采集(jí)的(dí)油煙(yān)數值(zhí)大小，產(chǎn)生對應的(dí)排放超標(biāo)告警；對淨化器(qì)的(dí)運行(háng)數據分析(xī)，上傳淨化設備對應的運行，停(tíng)機，故障(zhàng)等(děng)告警事件。
(3)數(shù)據分(fēn)析
運(yùn)行時長(cháng)分析(xī)，離綫(xiàn)分析；告警占(zhān)比，排名分(fēn)析；歷(lì)史數據(jù)統計(jì)等。
(4)隱患管理
係統對(duì)采集的(dí)告(gào)警(jǐng)數(shù)據分析(xī)，產生對(duì)應(yīng)的隱患記錄，派發，處理(lǐ)隱患，及時處理告(gào)警(jǐng)，形成閉(bì)環。
(5)統計分(fēn)析(xī)
包括時長分(fēn)析(xī)，超(chāo)標(biāo)分析(xī)，歷(lì)史(shǐ)數(shù)據(jù)，分(fēn)析(xī)報告等(děng)模塊。
(6)基礎數據(jù)維(wéi)護(hù)
個人信(xìn)息(xī)，權限(xiàn)維護，企(qǐ)業信息(xī)錄(lù)入，對應測點(diǎn)信息(xī)錄(lù)入(rù)等(děng)。
(7)數據服(fú)務
數(shù)據采(cǎi)集，短信(xìn)提(tí)醒(xǐng)，數據(jù)存儲(chǔ)和解析(xī)。
3.3 油(yóu)煙(yān)監測(cè)主機
油煙監(jiān)控主機是現(xiàn)場的(dí)管理(lǐ)設備(bèi)，實時(shí)采(cǎi)集油(yóu)煙(yān)濃度(dù)探測(cè)器(qì)和(hé)工況傳(chuán)感器(qì)的信號(hào)，進(jìn)行數據(jù)處理，通過(guò)有綫或無(wú)綫網絡通訊將(jiāng)數據(jù)傳輸到(dào)服(fú)務器平台。同(tóng)時(shí)，對本(běn)地數(shù)據進行存儲(chǔ)，監(jiān)控現場(cháng)設(shè)備狀(zhuàng)態，提(tí)供(gōng)人機(jī)操(cāo)作(zuò)界(jiè)麵。
4.結(jié)論
針對環保法規的新要(yào)求(qiú)，傳統(tǒng)的單(dān)一(yī)油煙淨化技術(shù)已無法實(shí)現同(tóng)時(shí)對油(yóu)滴，顆(kē)粒物(wù)以及上(shàng)百(bǎi)種(zhǒng)揮發(fā)性的同時(shí)淨化去(qù)除，開發(fā)復合型技術(shù)，多功(gōng)能材(cái)料勢(shì)在必行。本(běn)文(wén)中(zhōng)在(zài)綜述(shù)分析對(duì)比目前已(yǐ)有(yǒu)油煙淨化技(jì)術(shù)特(tè)點(diǎn)的基(jī)礎(chǔ)上(shàng)，闡(chǎn)述(shù)了對(duì)油煙中揮發性具有(yǒu)較(jiào)高(gāo)淨化效(xiào)率的吸附(fù)以及(jí)催(cuī)化氧化技(jì)術，並(bìng)在此基礎(chǔ)上(shàng)綜(zōng)述(shù)了(liǎo)國內外關(guān)於吸附/催化(huà)聯(lián)合(hé)降(jiàng)解(jiě)油(yóu)煙(yān)揮(huī)發性(xìng)的較(jiào)新(xīn)技術研(yán)究(jiū)進展， 旨(zhǐ)在(zài)為(wéi)科(kē)研工(gōng)作(zuò)者(zhě)開(kāi)發新(xīn)型(xíng)油(yóu)煙淨化技術提(tí)供一(yī)定的借(jiè)鑒。
【參考文獻】
［1］杭(háng)州電(diàn)器(qì)股(gǔ)份(fèn)有限公(gōng)司(sī)．濾網及吸油煙機: CN，2．X［P］．2020－12－08．
［2］華(huá)帝股份有限公(gōng)司．一種過(guò)濾網(wǎng)自動翻轉(zhuǎn)的吸油煙機: CN，2．0［P］．2020－03－30．
［3］浙江越德(dé)環(huán)保(bǎo)科(kē)技(jì)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)．一種開(kāi)孔式餐飲(yǐn)油(yóu)煙淨化設備: CN，2．4［P］.2020－06－29．
［4］張(zhāng)媛(yuàn)媛，馮勇超，於(yú)慶(qìng)君，韓(hán)佳(jiā)慧(huì).餐(cān)飲油煙(yān)汙染物淨化技術對(duì)比及前(qián)景分(fēn)析.［J］現(xiàn)代化(huà)工(gōng).2021.
［5］安(ān)科瑞AcrelCloud-3500餐飲(yǐn)油煙監(jiān)測雲平台.2020.05版.
您的位(wèi)置(zhì)：網(wǎng)站首頁(yè) > 技術文(wén)章 > 淺析餐飲(yǐn)油煙汙(wū)染物淨化技術對比及應對(duì) 
電(diàn)話
傳(chuán)真 
郵箱(xiāng)weijianhui@email.acrel.cn 
公(gōng)司地址上海市嘉定(dìng)區育綠路253號(hào)
在綫(xiàn)交流(liú)