餐饮油烟排放量大且复杂的现状及排放要求对测量要求的影响

1.餐饮油烟排放检测方法及仪器现状 现行餐饮油烟排放控制标准的主要指标仅为排放浓度和油烟去除效率，主要利用等速采样法采集排风管或排气筒内的油烟气体，将油烟采集在采样器内，再利用金属滤筒吸收和红外分光光度法检测。由于相关标准在成本和手段上存在一定的局限性，可采用检气管法采集油烟使显色层显色，也可利用吸收剂吸收餐饮油烟的重量法快速检测餐饮油烟排放浓度。由于餐饮油烟排放颗粒主要为PM2.5，同时VOCs又是二次有机气溶胶的重要前体物，因此，为了更好地揭示餐饮油烟理化特性及其对环境的影响，需要关注PM2.5和VOCs浓度指标。目前针对PM2.5的检测方法主要有滤膜称重法，而针对VOCs的检测方法主要有气相色谱法、傅里叶变换红外光谱法等。 1.1饮食业油烟污染产生的主要原因 图1 红外分光光度法油烟检测装置示意图 油烟含量由波数分别为2930cm−1（CH2基团中C—H键的伸缩振动）、2960cm−1（CH3基团中C—H键的伸缩振动）和3030cm−1（芳香环中C—H键的伸缩振动）谱带处的吸光度A2930、A2960和A3030进行计算。餐饮油烟实测质量浓度计算式： 式中：c1为餐饮油烟实测质量浓度，mg·m−3；c2为滤筒清洗液油烟质量浓度，mg·L−1；V为滤筒清洗液稀释定容体积，mL；V0为采样体积，m3。 1.2检气管法 图2为检气管法装置结构示意图。利用采样泵把油烟采集至检气管内，并将其固定在过滤层面，在此油烟通过催化剂作用与浓硫酸发生分解反应，产生深色反应物。通过目测此反应物颜色的深浅，可定性判别油烟浓度超达标情况。 图2 检气管法装置结构示意图 检气管法虽然能够快速检测餐饮油烟排放是否达标，并且适用范围广、成本低，但仅是一种半定量的方法，为单点采集，采样后的比色受人为因素影响，容易出现误判。 1.3重量法 重量法通过采集器将餐饮油烟送至吸收剂中吸收称重计算餐饮油烟排放量。油烟含量计算式为： 重量法能够快速、简单、方便地监测餐饮油烟排放，但对采样流量、测定条件等有一定要求，且在采样时不能吸收分子量小、沸点低的有机物而造成测量结果偏小。 1.4PM2.5滤膜称重法 滤膜称重法是目前餐饮油烟PM2.5测量的主要方法。该方法利用2.5μm切割头采集器对餐饮油烟进行采样，送至滤膜过滤收集烘干称重进而确定油烟PM2.5质量浓度。 式中，m0为采样前滤膜重量，mg。 PM2.5滤膜称重法操作简单，检测结果不受油烟颗粒物物理性质影响，准确度较高，通常也作为国家标准中其他PM2.5监测方法的对比方法，但这种方法操作繁琐，测量周期较长，为此又发展了β射线法、微振荡天平法和光散射法等。 1.5VOCs气相色谱−质谱联用法 气相色谱法是将需要进行分析的油烟导入色谱柱，由于各组分在流动相和固定相之间具有不同的分配系数，会随流动相和固定相做相对运动，且由于各组分滞留时间不同，色谱柱内的物质会按不同顺序流出，根据流出物质的浓度及时间的不同形成的色谱图，以此达到对油烟VOCs成分的定性与定量分析。质谱法是利用高速电子束撞击气态分子，把电离出的离子加速导入质量分析器中，然后按照碎片离子质荷比的大小顺序进行收集和记录得到质谱图，从而根据质谱峰的位置定性分析成分和结构，根据质谱峰的相对强度定量分析浓度。 气相色谱−质谱联用法结合了气相色谱法和质谱法的优点，具有灵敏度高、分析速度快、鉴别能力强等优点，可同时完成待测组分的分离和鉴定，特别适用于多组分混合物中未知组分的定性定量分析、化合物分子结构判别、化合物分子量测定，也是餐饮油烟VOCs检测的主要手段。 表1给出了餐饮油烟排放检测方法的对比。 参考文献 [1]于天泽,杨斌,熊非,王嘉华,蔡小舒.餐饮油烟排放在线监测仪器研究现状与进展[J].能源研究与信息,2020,36(1):9-15. [2]姚鑫,陈猛,范泽云,等.烹饪油烟污染及其控制技术研究进展[J].化学工业与工程,2015,32(3):53-58. [3]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05 [4]安科瑞油烟监测平台宣传册2020.01

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