1. 油烟的主要成分
餐厅操作间工作过程中会产生大量的黑色油烟(这些油烟的主要成分为醛、酮、醇，其中包括苯并芘、挥发性亚硝胺、杂环胺类化合物等已知高致癌物质)。现操作间炒菜上方需要将油烟用油网烟罩收集经过管道由抽风机抽出且油烟需要经过净化器处理，若净化器质量或安装工艺不成熟等原因均会引起大量油污喷出并直接排放至大气中，不但污染了周边的环境，而且影响生活健康。
炒炉在炒菜过程中，散发出来的含油烟气基本上可分成两类，一类是在一定温度下挥发出来的细小油分子团，其粒径在0.01 μm~10 μm，另一种是凝结后较大粒径的液滴，粒径在10~200 μm之间，对于粒径在10~200 μm之间的液滴，很容易被滤除，甚至通过较长的管道或一定的空间里，依靠其身重量也会以较快的速度沉降下来；而对于粒径在10 μm以下的分子团，称为飘尘或浮游粒子，普通的机械除油烟方法(旋风或水喷淋等方法)对其作用不大，可长期在空气中飘游而不易沉降，如粒径为1 μm的飘尘需要20~100天才能沉降下来，小于0.1 μm的超细粒子，甚至需要数年，可绕地球转而长年不落地。这些飘尘对环境的影响较大，持续的时间较长。对于这些微小的污染物，静电除烟设备是最有效的滤除方法。
2. 油烟净化技术
2.1. 机械、吸附式油烟净化技术
机械、吸附式油烟净化技术是将油烟在烟罩前端初级过滤，采用物理的方式，针对大颗粒物做出初级净化的左右。在实际运行中对管道窜火有一定的效果。在大中小型餐饮净化中必不可少的前段净化技术[1]。
2.2. 高压静电式油烟净化技术
电源输入220 V电压，由高压产生器将电压升高为13.5 KV左右，在两极板间形成一个强电场，使油烟中颗粒荷电并在一极板上吸附而被去除，即为目前常见到的仅有高压部分的净化器。此种方法净化率较高(净化器的净化率一般为60%左右)，此种方法在后期要定期清洗两块极板间的油污，并且需要进行常规维保，才能保证吸附及电离的效果。同时要注意绝缘部分的性能，防止净化器外壳带电，造成人员触电。
2.3. 湿式运水烟罩净化技术
此种方式净化率适中，原理一般是油烟进入烟罩内。
第一，运水烟罩是通过水泵产生高压水(含有去污剂)，在小口径的喷嘴将水雾化行成水膜。
第二，油烟气通过水膜时被冷却，利用水膜和水珠细小颗粒的大面积和吸附能力，将油烟冷却成油颗粒经过洗涤的烟气通过脱水风扇脱水后排放。
第三，油和其他杂质颗粒被水吸附后被除油剂中和排放。
第四，运水烟罩控制箱自动控制定时换水、加药，保持吸污的效果。
主要缺点是运行成本较高，投资大，需专人管理，系统阻力大，要在洗涤液中加入表面活性剂、乳化剂等来改善油水的亲水性，易产生二次污染，若油水分离设计不好，处理后会喷出大量水雾。
2.4. 复合型油烟净化技术
2.4.1. 处理工艺及流程
针对厨房含油烟气特点，治理技术目前采用的方法为高压静电二段式净化过滤技术[2]，其工艺流程图如下图1。
Figure 1. Process flow chart
图1. 工艺流程图
2.4.2. 净化流程示意图
净化流程示意图如图2、图3所示[3] [4]。
Figure 2. Schematic diagram of purification process
图2. 净化流程示意图
Figure 3. The whole system effect diagram
图3. 整套系统效果图
1) 炒菜中上方产生油烟，这些油烟经过烟罩收集(烟罩投影大小一般取四周分别大于灶具20 mm为最佳，即应完全覆盖产生油烟的灶具)。此时，烟罩口风速不应小于0.6 m/s [5]，便于油烟完全收集。
2) 油烟再次经过管道，油烟管道风速一般为13.8 m/s为最佳状态，管道的长度影响油烟净化效果。
3) 净化器前段及末端采用中变变径能够很好的提高净化效果。
4) 净化器与风机之间预留直管，避免形成负压。
5) 风机的末端需预留4.5被当量直径的直管，有利于净化及采样条件。
6) 风机末端雨帽高度宜取400~600 mm，避免过长进入雨水及杂物，过短引起风阻增大。
2.4.3. 原理的描述
风机将油烟抽出来(仅为抽油烟的作用)，油烟净化器将油烟净化掉(防止污染空气的作用)，其中大部分较大的油烟颗粒物经过机械碰撞将油烟被捕集(物理方法即前段增加挡火板或叫折流板)。当气流进入高压静电场时，在高压电场的作用下，使通过的油烟颗粒物荷电，此时大部分的油烟带电并极板吸附；只有少部分微小油粒在自身重力的作用下通过净化器收油口流到接油盒，此时接油盒里面的油污需要定期清理，防止溢出污染环境，余下的微米级油雾被电场降解成二氧化碳和水，最终排出洁净空气；同时在高压发生器的作用下，电场内的空气产生臭氧，除去了烟气中大部分的气味(此时异味净化率为50%左右)，异味彻底被处理选用其他工艺。
2.4.4. 油烟净化设备的特点
目前市场油烟净化器的电场大部分使用二段式结构，即油烟首次通过的是高压电场，后通过的是低压电场(顺序不可颠倒)，此时净化器必须平稳安装方能使油烟均匀通过电场，极大的增加了电场净化面积，使电场与油烟粒子结合作用的时间更长，使其设备能够发挥最大净化率的价值。
目前市面上大部分净化器为拼接积木式结构，我们可按风量大小拼装成我们需要的风量，这种净化设备一般运行时噪音小(偶尔听到噼里啪啦声)，风阻一般较小，功率小，运行成本很低，安全系数高，更好地高压连接设计，开门时电场会自动断电；另外，电源是采用新技术的直流迭加脉冲电源，双电流形式使油烟更容易被电离、吸附。电源在保证净化器最好净化效果的同时，还具有自动的过载、过压、断路、开路保护，使用更安全、更放心。进出风口可随意互换，方便现场安装需要。净化效率高，油烟净化率高于90%。
3. 油烟净化技术工艺
3.1. 小型灶油烟净化技术工艺
依据国家标准小型灶一般为1~2个灶眼(即烟罩长度2米左右)，风量4000 m3/h~6000 m3/h，1个灶烟的油烟排放浓度最大为5.0 mg/m3，实测值一般小于4.0 mg/m3。在国标《饮食业油烟排放标准》GB 18483-2001中油烟去除率大于60%，出风口油烟排放浓度小于2.0 mg/m3要求[6]，所以在风压许可、风量匹配时，便于后期管道清洗方便，管道大小一般推荐使用400 * 400 mm (实际中使用300 * 300 mm大小的管道风量也满足排烟要求)，在净化方面只采用机械吸附式净化技术或湿式净化技术或高压静电技术其中之一均可达标。若为轻餐饮以机械吸附式净化技术工艺为主，前期后期均投资最少的净化工艺。
3.2. 中型灶油烟净化技术工艺
中型灶按照国家标准是指3~5个眼灶(烟罩长度一般为3~5 m，烟罩宽度为1.1或者1.2 m，完全覆盖灶具为准)，风量一般选取6000~15,000 m3/h (油烟量小时取小，油烟量大时取最大，管道大小一般为500 * 500 mm左右)，此时油烟排放浓度理论值3.1~14.4 mg/m3，实测值一般为2.0~7.0 mg/m3。而国标《饮食业油烟排放标准》GB 18483-2001要求油烟去除率 > 75%，排放浓度 < 2.0 mg/m3，在风压许可、风量匹配时，风阻合理时，此时可以只采用前段机械过滤或者湿式净化技术、末端采用高压静电技术或等离子体技术均可达标。相对来说3~5个灶头时以前段机械过滤，末端采用高压静电技术工艺投资最少。
3.3. 大型灶油烟净化技术工艺
大型灶按照国标大于6眼的灶(含6眼) (烟罩长度一般大于6 m，烟罩宽度为1.1或者1.2 m，完全覆盖灶具为准)风量12,000~18,000 m3/h (管道大小一般为600 * 600 mm左右)，油烟理论排放浓度5.48~32.0 mg/m2，实测值8.0~12.0 mg/m。国标要求去除率 > 85%，排放浓度 < 2.0 mg/m3，在风压满足、风量匹配时，风阻合理时应采用湿式净化技术或机械吸附式净化技术+高压静电技术或等离子体技术均可达标。以机械吸附式净化技术 + 高压静电技术投资最少，油烟总去除率 > 90%，可使排放浓度15~20 mg/m3的油烟达标。
3.4. 超大型灶油烟净化技术工艺
超大型灶大于10个眼的灶(烟罩长度一般大10 m，烟罩宽度1.2 m，完全覆盖所有灶具为准)风量20,000~30,000 m3/h (管道大小一般为800 * 800 mm左右)，国标要求去除率 > 85%，排放浓度 < 2.0 mg/m3，在风压满足、风量匹配，风阻合理时应采用湿式净化技术或机械吸附式净化技术+高压静电技术(二级净化)或等离子体技术 + UV光解+活性炭技术均可达标(随着设备风量增加，噪音随之增大，噪音技术需采用其他工艺处理)。以机械吸附式净化技术+高压静电技术(至少两级净化)投资最少，油烟总去除率 > 90%，可实现油烟达标排放。
无论采用何种技术来净化油烟，应把净化技术处理系统作为一个整体来考虑，既要保证饮食业油烟排放系统功能的正常使用，又要使排放油烟达标。现存的油烟污染治理，认为安装一台设备即可，而未研究灶眼多少、排风系统的风量风压、噪声污染情况、排风系统管路，后期的清洗维护保养情况等，造成安装了设备没法用或不能达标的情况时有发生。
4. 排烟及净化系统安装工艺
4.1. 风管的变径工艺
1) 矩形风管的弯管部分应使用较大曲率半径，避免使用90度直弯，造成风量浪费，增加风阻，同时油烟不能均匀通过油烟净化器，从而使油烟净化效果大打折扣。一般常用的标准曲率半径为R = 1.5 b (b为风管弯边的宽度)。
2) 净化器进出风口变径的风管的制作：
同心渐变管：渐扩时a < 45˚、渐缩时a < 60˚。
偏心渐变管、a < 30˚。
4.2. 出风口管道工艺
1) 转弯或弯头的风管内边至风机入口的距离应大于风机入口的直径/当量直径，以保证气流均匀进入风机叶片(净化器与风机之间预留足够长的管道，使净化器发挥最大净化利用率，同时风机风阻使排烟效果达到最佳值)。
2) 当风管变径接入风机时，要求a ≤ 45˚，一般取30˚值为最好。
3) 风机出口预留4.5D的当量直径，便于后期出风口净化率采样(采样位置应优先选择在垂直管段，应避开烟道弯头和断面急剧变化部位，采样位置应设置在距弯头、变径管下游方向不小于3倍直径，和距上述部件上游方向不小于1.5倍直径处。对矩形烟管其当量直径D = 2AB/(A + B)，(A、B为边长)。
4.3. 矩形弯管导流片
1) 风管长边尺寸大于500 mm直角弯头应加导流片，导流片的弧度应与弯管角度相一致。风管转弯半径一般R = D。矩形短半径弯头应加导流叶片，导流叶片厚度为风管的两倍，不小于60 mm，片数不得少于两片。
2) 导流片的迎风侧边缘应圆滑，其两端与管壁的固定应牢固，同一弯管内导流片的弧长应一致。
4.4. 风管的咬口的工艺
矩形风管或配件的四角组合采用联合角咬口。咬口宽度和留量根据板材厚度定，具体尺寸见下表1。
Table 1. Dimensions
表1. 尺寸表
钢板厚度(mm) |
平咬口宽B |
角咬口宽B |
0.7以下 |
6~8 |
6~7 |
0.7~0.82 |
8~10 |
7~8 |
0.9~1.2 |
10~12 |
9~10 |
风管咬口缝结合要紧密，咬缝宽度要均匀，操作时，用力均匀，不宜过重，不能出现有半咬口或胀裂现象。
风管外观质量应达到折角平直，圆弧均匀，两端面平行，无翘角，表面凹凸不大于5 mm；风管与法兰连接牢固，翻边平整，宽度不小于6 mm，紧贴法兰。
4.5. 排烟口及防火阀的位置问题
1) 排烟口的位置不能与人数散的方向相同；
2) 排烟口不能对准人居住的窗户或附近的安全出口；
3) 建筑空间净高小于15米时，排烟口的位置应高于15 m；
4) 防火阀附近不能有杂物或者相邻管道阻挡，避免影响其功能；
5) 内部设置钢丝复位器来控制设备且必须外露。
4.6. 风管及部件安装
1) 风管及部件安装前，清除内外杂物及污垢并保持清洁。安装风管时，为安装方便，在条件允许的情况下，尽量在地面上进行连接，一般接至10~12 m长左右。
2) 风管法兰垫料按系统进行选用。空调、通风风管采用厚度为3 mm的8501密封胶带密封，排烟系统风管采用石棉橡胶板作为法兰垫料。
3) 法兰垫片厚度为3~5 mm，垫片要与法兰齐平，不得凸入管内，以免增大空气流动阻力，减少风管的有效面积。
5. 未来方向
随着人们对健康和舒适生活的追求不断升温，清新就餐环境将成为餐饮业的发展趋势之一。油烟净化器作为实现清新就餐的得力工具，将在未来更受欢迎。餐饮业将逐步形成一个以清新环境为基础的消费体验，而油烟净化器将在其中发挥着至关重要的角色
(一) 保持清新最佳性能
定期维护是不可忽视，无论多先进的设备，要保持最佳性能仍需定期的清洗维护。餐饮店主们应当养成定期清理滤网、检查设备状态的好习惯，确保油烟净化器能够始终保持高效的工作状态，为就餐环境提供持续清新的保障。
维护频率 |
维护标准 |
每周 |
1) 检查设备集油盆。 2) 状态指示灯是否正常。 3) 控制系统电流、电压。 4) 测量高压产生器高低压及电场的绝缘阻值是否合格 |
每月 |
1) 清洁高压铁氟龙，极板及绝缘陶瓷。 2) 清洗设备机体内的油污，清理集油盆。 3) 清洗滤网或前置过滤器。 4) 清洗电场 |
(二) 科技创新
科技的不断创新使得油烟净化器在功能上更加强大。智能感知技术、远程监控系统等高科技的引入，使得油烟净化器能够更精准地应对不同场合的油烟情况，为清新就餐提供更强有力的支持。
(三) 方便清洗维护
为了更好地服务于餐饮业，现代油烟净化器在设计上更注重用户体验。方便的清洗维护流程，使得店家能够省心省力地维护设备，提高使用体验，更好地满足顾客对清新就餐环境的期待。
未来的餐饮市场，清新就餐将成为主流。而油烟净化器作为实现清新的得力助手，不仅在现状中发挥着不可替代的作用，更将在未来成为餐饮业持续发展的关键推动力。
6. 总结
近年来，由于人们的生活水平不断提高，社会快速发的发展，餐饮店面增加，使得餐饮废气排放量增加，这给我们赖以生存的社会环境带来了不小的困扰。这种污染直接影响到我们的身体健康，比如：肺病、呼吸道感染、皮肤病等等。为此，研究者在餐饮油烟治理领域的探索中，呼吁建立完整的技术工艺，使整套油烟净化系统能够节能、高效、稳定的运行，旨在减少油烟废气排放量，为我们赖以生存的环境保驾护航。
参考文献
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HJ554-2010饮食业环境保护技术规范[S]. 北京: 国家环境保护总局, 2010: 1-5.
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