第一章   項目總論

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高,城市第三產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,飲食業(yè)油煙污染日益成為嚴重困擾城市居民生活的問題。在珠江三角洲經(jīng)濟較發(fā)達的城市中,追求“鍋氣”的粵菜烹飪方法使這一問題更加突出,飲食業(yè)油煙污染的投訴己占環(huán)保投訴的重要部分。

自2000年7月1日國家環(huán)?？偩謱嵤┑摹讹嬍硺I(yè)油煙排放標準(試行)》(GWPB5—2000)和自2001年飲食業(yè)油煙凈化設備技術(shù)要求及檢測技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ/T62—2001),以及自2002年1月1日實施的國家飲食業(yè)油煙排放標準(試行 )(GB18483—2001),油煙處理的排放標準和去除效率以及檢測方法都有了明確的規(guī)定。飲食業(yè)油煙處理已成為環(huán)保治理工程中一個緊迫的重要內(nèi)容。

1.1飲食業(yè)油煙廢氣的污染

　　飲食業(yè)油煙是指烹飪過程中加熱揮發(fā)的食用油和食用油受熱反應產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物以及冷凝水氣、室內(nèi)含塵氣體等的混合物,是粒徑為0.0lΛm-0.10Λm的氣溶膠,俗稱油煙。其所含的成份相當復雜,既有油脂、蛋白質(zhì)和原料等在受熱條件下進行物理化學反應產(chǎn)生的有機煙氣,也有在加熱過程中,油料物料液滴濺裂所分解、氧化、聚合的高分子化合物。從形態(tài)上看,包括顆粒物及氣態(tài)兩類,而顆粒物又分為固體、液體兩種,其中液體的粘度較大。因此煙氣形成包含氣、固、液三相污染,味道主要由氣態(tài)污染物造成,液固態(tài)污染物則造成環(huán)境衛(wèi)生的污染。

主要污染物為一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、炭黑顆粒物及熱污染，爐灶排氣溫度一般為250℃～350℃。經(jīng)研究表明,油煙中至少有300多種化合物,油煙在高溫氧化裂解產(chǎn)生多種有害過氧化物和短鏈醛、酮、酸、醇等有刺激性味道的裂解后產(chǎn)物,包括脂肪酸、烷烴、酯、芳香化合物和雜環(huán)化合物等。產(chǎn)生的有機化合物與烹飪油的種類、烹飪條件、規(guī)模和溫度有關(guān)。

1.2飲食業(yè)油煙的危害

飲食業(yè)油煙的危害是顯而易見的。油煙的組成物大部分“致癌、致畸、致突變”的三致物質(zhì),嚴重危害人體健康。長期處于油煙環(huán)境易誘發(fā)呼吸道、肺部疾病,如肺泡疾患支氣管并發(fā)慢性炎癥及異體肉芽腫等疾病。油煙中的并(a)芘(Bap)屬于多環(huán)芳烴類化合物,是目前世界上450多種化學致癌物質(zhì)中公認代表性強的致癌物質(zhì),易誘發(fā)鼻咽癌、肺癌等。

油煙污染的影響還表現(xiàn)在,一方面對視覺和景觀上造成影響,而且還伴有刺激性味道,是一種熱污染源;另一方面其氣溶膠中的液態(tài)顆粒物在排氣管道及出口處遇冷凝聚,形成粘稠的油滴,與環(huán)境中的泥沙、灰塵混合而成難以清除的油糊,粘附在排氣筒的內(nèi)壁、出口處及管道接口外壁以及周圍建筑物上,既影響環(huán)境衛(wèi)生,又成為火災的隱患。

1.3項目簡介

XX酒店飯店現(xiàn)有炒爐XX臺，由一臺380V抽風機排油煙廢氣。

第二章   設計依據(jù)、原則及范圍

2.1設計依據(jù)

DB18483-2001《飲食業(yè)油煙排放標準》

GB16297《大氣污染物綜合排放標準》

GB14554《惡臭污染物排放標準》

GB3095《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》

GB50019-2003《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》

GB700《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼》

JB/TQ《焊接通用技術(shù)條件》

GB50052《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB50069《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》

GB50231《機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》

GBJ87《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲控制設計規(guī)范》

GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

GB50212-91《建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》

HGJ229-91《工業(yè)設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》

GB50168-92《電器裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范規(guī)范》

GB50169-92《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》

GB50170-92《電氣裝置安裝工程旋轉(zhuǎn)電機施工及驗收規(guī)范》

GB50171-92《電器安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》

GB50257-96《電器裝置安裝工程爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范》

GB50212-91《建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》

GB50231-98《機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》

GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》

GB50171-92《現(xiàn)場設備工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》

GB50254-96《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》

GB50275-98《壓縮機、風機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范》

HGJ209-83《鋼結(jié)構(gòu)、管道涂裝技術(shù)規(guī)范》

JG81-91《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊機規(guī)程》

上述標準有矛盾時，按照高標準執(zhí)行。

2.2設計原則

用最節(jié)能、最高效、最低運行成本、最簡單的工藝和維護作為設計理念。

排放口按照灶臺數(shù)量設計收集口并入主排氣管道

1）針對餐飲油煙的特點，選用技術(shù)先進可靠、工藝成熟穩(wěn)妥、處理效率高、運行成本低、操作管理方便的處理工藝。

2）采用當前國內(nèi)外行之有效的先進技術(shù)工藝和設備，避免采用高能耗的工藝和設施，設施耐沖擊力較強，并考慮適當?shù)陌l(fā)展余地。

3）在進行綜合考慮的前提下，根據(jù)業(yè)主提供的數(shù)據(jù)確定最優(yōu)化的工藝路線，執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)保的政策，符合國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標準；

4）在確保工藝達標的前提下，盡量減少工程投資費用和運行費用。

5）為了便于檢修和管理，設計大部分管道采用明管安裝。

6）在各功能模塊完成任務的前提下盡量美觀大方。

2.3設計范圍

本技術(shù)方案為XX個灶臺的XXX m³/H的餐飲油煙廢氣處理工程，內(nèi)容包括工藝設計、配套設備選型、機電安裝工程、調(diào)試、給排水及一些必要的輔助工程設施。

① 從灶臺上的集氣罩引風口到處理設備范圍內(nèi)工藝、機電安裝設計、管網(wǎng)、設備安裝等。

② 處理后的廢氣接通排氣塔。

③ 我公司負責廢氣處理站站內(nèi)管網(wǎng)，進風口從灶臺上集氣口止排氣塔。

④ 進線電纜應由業(yè)主完成，接至廢氣站操作管理房內(nèi)配電柜。

⑤ 從炤臺出風口開始，經(jīng)處理后排放至排氣塔。其中包括：廢氣管道、凈化除塵設備、引風機、水泵、水箱、排氣塔以及其電控系統(tǒng)等設計。

第三章   油煙排放量及排放標準

3.1飲食業(yè)單位規(guī)模的劃分

飲食業(yè)單位的油煙凈化設施最低去除率限值按規(guī)模分為大、中、小三級；飲食業(yè)單位的規(guī)模按基準灶頭數(shù)劃分，基準灶頭數(shù)按灶臺總發(fā)熱功率或排氣罩面投影面積折算。每個基準灶頭對應的發(fā)熱功率為1.67×10⁸J/h,對應的排氣罩灶面投影面積為1.1m².飲食業(yè)單位的規(guī)模劃分參數(shù)見表1

表2飲食業(yè)單位的規(guī)模劃分

3.2油煙排放量的確定

灶臺數(shù)X個

3.3最高排放濃度和凈化設施最低去除率。

表3飲食業(yè)單位油煙的最高允許排放濃度和油煙凈化設施最低去除率

第四章 飲食業(yè)油煙處理工藝分析

4.1.慣性分離法

　　慣性分離法的工作原理是通過氣流方向的改變,使油霧顆?？繎T性到達沉積面,從氣流中分離。其特點是設備簡單,壓降小,但處理效率低,只適合作預處理或處理要求較低的地方。處理設備的形式包括格柵,金屬隔油網(wǎng)等。現(xiàn)在多數(shù)廚具公司生產(chǎn)的抽油煙罩內(nèi)安裝了根據(jù)這種工藝設計的隔油格網(wǎng)。

4.2.過濾法

　　過濾法的工作原理是利用纖維墊等材料作為濾層,使油煙由于動力捕集等作用被除下。其特點是凈化效率高,運行可靠,但壓降大,單層保護時間短,濾料易堵塞。該類設備包括濾布過濾,纖維墊過濾等。

4.3.洗滌法

洗滌法的原理是通過吸收液吸收油煙中的污染物,在氣液體接觸中使污染物從氣相向液相轉(zhuǎn)移。該法的處理效果由氣液接觸的方式以及吸收液的性質(zhì)決定。利用洗滌法工藝處理油煙在珠三角地區(qū)應用較為普遍。比較有代表性的處理設備包括運水煙罩和水膜濕法處理設備。

4.3.1運水煙罩

集吸煙罩和油煙凈化裝置于一體,系統(tǒng)工作時,洗滌劑和自來水以霧化狀態(tài)噴射,使之與吸入的油煙充分接觸,從而達到高效洗滌的目的,然后經(jīng)洗滌室上的葉輪將殘留的油霧、水氣及其它物質(zhì)甩掉,達到除油、隔油的效果。該類設備凈化效率高,占地節(jié)省,能自動清洗,目前在香港應用較普遍,但價格比較昂貴,而且需配專門的清洗液。

4.3.2水膜濕法

油煙經(jīng)排煙口進入凈化器時與噴嘴射出的凈化液霧混和吸附,冷凝轉(zhuǎn)相,產(chǎn)生雨洗效應,并在重力作用下隨凈化液流回水箱循環(huán)使用。凈化后的水霧經(jīng)氣液分離裝置進行氣水分離,風機外排。由于該法處理效率高,價格適中,易被中小型飲食業(yè)用戶接受。缺點是需占用安裝場地,含油凈化液要作隔油處理,易造成二次污染。該類型設備是目前油煙處理工藝中最常用的方式,但不同的設備由于氣液接觸方式設計的不同導致效果差異很大。

4.4.靜電法

油煙的靜電法處理是電除塵技術(shù)應用于民用小型化的體現(xiàn),其原理是油煙進入高壓電場,使油霧顆粒帶電,在電場力作用下向集塵極運動并凝聚成油滴,沉積在收集板上,經(jīng)重力自流從而得到凈化。此法凈化效率高,壓降少,能滿足排放標準中大、中、小型要求的最低去除率。但其設備價格貴,初期投資高。

　靜電法處理器的電場發(fā)生器常見的包括平板式和蜂巢式兩種,后者由于電場的油污吸附力大在處理效果上比前者佳,但加工結(jié)構(gòu)復雜,價格相對較高。處理器的高頻開關(guān)電源的穩(wěn)定可靠性是設備長期運行的技術(shù)關(guān)鍵。另外集塵極板需維護清洗,清洗時存在廢液處理問題。安裝時也需要滿足場地要求。

4.5.等離子凈化法

　　最近市場上有報道出現(xiàn)等離子體油煙凈化設備的使用。其原理是利用高壓靜電法的同時,在靜電場的前端設置等離子場,利用其高能量所激發(fā)的大量活性自由基對油霧粒子進行降解,使其粘度下降,易于收集。在產(chǎn)生等離子體的同時 ,高頻放電產(chǎn)生的瞬時高能量,能打開某些有害氣體的化學鍵而成為單質(zhì)原子或無害分子。據(jù)報道該技術(shù),去除率高,處理后氣體無異味,維護方便,但投資成本昂貴。

　國外飲食業(yè)由于烹飪方式的不同,其油煙濃度低,油煙處理一般采用熱氧化焚燒法,利用熱氧化反應將油煙中的有毒有害成分轉(zhuǎn)化成安全狀態(tài)。

4.6.光催化油煙凈化器

光催化油煙凈化器是利用特制的高能高出力UV紫外線光束照射油煙，改變油脂的分子結(jié)構(gòu)，使高分子化合物降解成低分子化合物。利用高能UV紫外光分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜帶正負電子不平衡所以需要與氧分子結(jié)合，進而產(chǎn)生臭氧。UV+O₂=O+O(活性氧)O+O₂=O₃(臭氧)，臭氧對有機物具有氧化作用，對油煙及其氣味有清除作用。光催化油煙凈化器利用高能UV紫外線及臭氧對油煙分子進行光解氧化反應，使其轉(zhuǎn)化成水喝二氧化碳，并通過排煙管道排出室外。光催化油煙凈化器經(jīng)過反復試驗上述分解氧化反應過程對大于M-4的油脂分子團需要1-3秒分解時間，為解決這個問題，在紫外燈管兩側(cè)安裝了鋁基隔油網(wǎng)，目的是將M-4以上較大的油煙分子吸附滯留在鋁基隔油網(wǎng)上，使油煙分子團在紫外線周圍二次分解氧化。利用紫外光將含油氣體的油霧分解，無需投藥。氮由于分解氧化過程需要30秒以上，需要10米以上的管道處理，投資較高，清洗麻煩。

4.7.油煙生物凈化器

采用環(huán)境生物修復技術(shù)、生物過濾技術(shù)通過特殊培育的高效生物膜來凈化和降解油煙廢氣中的污染因子。當油煙廢氣以專管集中導入高效生物油煙凈化器后，通過特殊的專利填料和生長在其上面的生物形成生物膜，一方面以廢氣中的污染物為養(yǎng)料，進行生長繁殖，另一方面將廢氣中的有味的揮發(fā)性有機物（VOC）作生物分解及脫臭處理，降解成為無毒無味的二氧化碳和水以后再排出，達到凈化廢氣的目的。

第五章 飲食業(yè)油煙處理工藝確定

在總結(jié)國內(nèi)外飲食業(yè)油煙處理工藝技術(shù)的研究和應用的基礎(chǔ)上，結(jié)合油煙處理工程在設計、施工、調(diào)試及運行的實踐對下面問題進行探討。

5.1壓降和風速與配套風機的選型

油煙處理選用的風機的靜壓用來克服管道阻力和凈化器的壓力降，風機靜壓大，凈化處理效果好，氮相應風機產(chǎn)生的噪音也越高，功率業(yè)越大。過濾法壓降大，慣性分離法和靜電法壓降較少，洗滌法壓降與處理器結(jié)構(gòu)有關(guān)。

　　為盡量減少塵粒和油污在風管內(nèi)的粘結(jié)和積聚,風速的設定較為重要。風管內(nèi)的煙氣速度一般為 l2m/s～15m/s以上,洗滌法凈化器內(nèi)的速度在4m/s～6m/s左右,過濾法和靜電法處理器內(nèi)的速度在2m/s～4m/s左右。

　　一般采用壓力為800Pa 左右的低壓風機。如果場地許可應盡量采用后抽風形式,避免風機出現(xiàn)積油、堵塞、燒電機等問題。

5.2處理工藝的選擇

　　從目前國內(nèi)飲食業(yè)油煙處理的工程實踐來看,能全面符合我國油煙排放要求的常用處理工藝首選靜電法,其次為洗滌法和過濾法,慣性分離法只適用于簡單處理。異味的去除效果也以靜電法最佳。

對于規(guī)模大,投資預期高,排放要求嚴格,而且對周圍居民造成影響大的項目應采用靜電型設備,而對一般中小型飲食業(yè),處理要求較高,投資額不大,對周圍居民影響不太大的,可采用過濾法或洗滌法。

　　另外,根據(jù)實際情況可進行組合式處理工藝設計,例如運水煙罩+過濾法工藝組合;沖擊水浴式凈化器+活性碳(纖維)過濾等,在實踐中都有成功的實例。

5.3靜電型設備選型和維護

　　根據(jù)靜電法處理油煙的原理可知靜電型設備的技術(shù)關(guān)鍵在于電場發(fā)生器和高頻電源。高頻電源的穩(wěn)定耐用性是設備得以長期正常運行的前提,電場發(fā)生器的形式?jīng)Q定了設備的處理效果,通常采用蜂巢型形式的電場發(fā)生器。靜電型設備選型時應以比較設備的耐用性、高效性、安全方便性和經(jīng)濟性作為考慮因素。

靜電型處理設備在運行中最大的問題來自于集塵極板的清洗。長期使用時極板上的油膜會降低放電強度,從而影響凈化效率。在實際使用時用戶可與生產(chǎn)設備的廠家簽定售后的極板清洗服務要求。能長期提供此類服務的靜電設備生產(chǎn)廠家在市場中將必然會取得較高競爭力和占有較大的市場份額。

中科院大氣物理研究所研究員王也躍思在2012年開展的“霧霾”來源調(diào)查中發(fā)現(xiàn),北京市的PM2.5顆粒物污染物有20%來自烹飪油煙,還有低空的“臭氧”。

在今年4月15日的上海國際環(huán)保展會上,當走進大氣污染環(huán)境治理廳(E)區(qū)時,一股強烈的刺鼻的氣體味道撲面而來,在展廳中正在展覽中的工業(yè)廢氣治理的設備除了“催化燃燒工藝”以外,幾乎全部是來自工業(yè)的“靜電除塵”法,油煙高壓靜電凈化,低溫等離子凈化,各種除臭高效凈化設備等等。

家用空氣凈化器、餐飲油煙凈化器、工業(yè)廢氣凈化設備所有制造商在生產(chǎn)中所用的工藝都離不開“靜電除塵”方式。廉價的靜電除塵自然是廠家們的最愛。而且為了無阻力和低成本,基本都拋棄了傳統(tǒng)的濕法和機械過濾方法,直接用高壓電場來處理油性和粘性很大的油煙廢氣,因為在吸入油煙廢氣的同時,大量的新鮮空氣也被重新電場電離了一次,這樣的處理方式,使排出的氣體中大部分原來新鮮的空氣都變成了“臭氧”,越是城市人口密集的一線城市,這些千萬臺油煙凈化設備也淪為危害人身健康的制造機器,“臭氧”對人體的危害到底多大呢?

臭氧是地球大氣中一種微量氣體,大氣中90%以上的臭氧存在于大氣層的上部或平流層,離地面有10～50千米,這才是需要人類保護的大氣臭氧層。還有少部分的臭氧分子徘徊在近地面,仍能對阻擋紫外線有一定作用。一些專家發(fā)現(xiàn)地面附近大氣中的臭氧濃度有快速增高的趨勢,就令人感到不妙了。雖然臭氧在平流層起到了保護人類與環(huán)境的重要作用,但若其在對流層濃度增加和超標,臭氧則是個無形殺手!它強烈刺激人的呼吸道,造成咽喉腫痛、胸悶咳嗽、引發(fā)支氣管炎 和肺氣腫;臭氧會造成人的神經(jīng)中毒,頭暈頭痛、視力下降、記憶力衰退;臭氧會對人體皮膚中的維生素E起到破壞作用,致使人的皮膚起皺、出現(xiàn)黑斑;臭氧還會破壞人體的免疫機能,誘發(fā)淋巴細胞染色體病變,加速衰老, 致使孕婦生畸形兒;臭氧的比重約為空氣的1.66倍,聚集在下層空間,所以個頭小的兒童是最直接的受害者;老人和肺病患者由于身體比較虛弱,更容易被臭氧所侵害;

“靜電除塵”是工業(yè)上用得很多的一種低阻高效除塵措施。但是,這是一種除塵措施,而不是“空氣凈化措施”;靜電除塵器的原理是在空氣中制造高壓電場,讓空氣中的微塵帶上電荷,然后通過極板的固定電荷讓微塵定向移動到極板上,從而將其捕獲.這個過程中很可能因為空氣所含雜質(zhì)不同導致意外電離,這時候就會產(chǎn)生臭氧了。

而現(xiàn)在國家新出臺規(guī)定比如“餐飲油煙排放新標準”中并沒有規(guī)定臭氧的排放量和指標,如果認真的做下科學統(tǒng)計,現(xiàn)在大中城市中的這種油煙凈化器和工業(yè)廢氣凈化設備所產(chǎn)生的臭氧量總合肯定是驚人的,這些徘徊在密集城市低空的有害氣體,再一次與空氣中的氮氧化物、碳氫化合物和不飽和烴(如汽車廢氣中的烴類)的化學反應產(chǎn)物跟洛杉磯煙霧有相同的傷害效應。美國斯坦福研究所的學者指出,形成O3的活性有機化合物和氮氧化物的主要來源是汽車排放的廢氣。但是,由于中國在環(huán)保的強制要求下,各個廠家的利益帶動下,大量的人為制造的臭氧正在我們周圍形成,每一臺空氣凈化器,油煙凈化和工業(yè)廢氣設備都在制造著臭氧,因此,O3的濃度升高是光化學煙霧污染主要來源。所以如果你真的要為家里選擇一款空氣凈化設備,還是不太建議使用靜電除塵的。

5.4洗滌法中的吸收液

　　吸收液是洗滌法中的重要的因素。吸收液大多是表面活性劑類化學藥劑,運水煙罩還配有專門的清洗液。

　　洗滌后的廢液應設油水分離裝置,將油污排出并定期收集,而清水在設備內(nèi)循環(huán)使用,避免二次污染

5.5洗滌型處理凈化器設計中的問題

　　洗滌型處理設備在中小型飲食業(yè)油煙處理中最為常見,實踐運行時遇到的問題也最多。

5. 5. 1 氣液接觸方式

　　只作簡單噴淋方式的洗滌型凈化器效果最差,不能達到排放要求。采用沖擊折射式或旋流板式的設計處理效果相當理想。

5. 5. 2 處理后煙氣的氣水分離

　　洗滌型凈化器需設氣水分離裝置,否則煙氣中帶有水液滴成霧狀,影響處理效果。設計中常用的氣水分離器是折板式除霧器、鷗式除霧器和旋流板式除霧器。

5.6工藝路線的確定

高效油煙生物凈化器，運用專利的生物巢填料和獨特的生物膜技術(shù)對廚房油煙凈化特別高效。生物過濾短短0.3-1秒鐘，即可長期穩(wěn)定達到排放標準，具有不需要清洗，異味去除效果好、省去高煙囪排放、使用壽命長等優(yōu)點。治理后的油煙濃度只有0.60mg/m³～1.58mg/m³(國標2.0 mg/m³)真正做到環(huán)保節(jié)能、實用。其特點如下：

1.   處理時間短，效率高，超強祛除異味效果。

2.   經(jīng)過篩選合適處理對象的生物菌種和馴化、培育一次刮膜成型后，無需不斷偷家生物菌種。生物菌種和填料使用壽命長可達5年以上。

3.   系統(tǒng)具有間歇性工作的能力，可以停止10天后再次運行，不受影響。不需要專門維護。

4.   系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出故障幾率低。如果油煙風機和水泵不出故障，系統(tǒng)可以保持正常穩(wěn)定運行。

整套設備可隨經(jīng)營場地變換而遷移后繼續(xù)使用。

5.7本方案設計工藝流程

灶臺排放口-油煙收集--引風機—高效生物凈化器—達標排放。