眼鏡總產(chǎn)量占到了世界總產(chǎn)量的70%。不僅成為世界的眼鏡生產(chǎn)大國，也成為了世界眼鏡消費(fèi)量的國家之一。2018年眼鏡成鏡產(chǎn)量約為66503.14萬副，有15個(gè)省市生產(chǎn)眼鏡成鏡。眼鏡生產(chǎn)主要集中在浙江、廣東、福建、江蘇、甘肅、重慶、山東、吉林、河北等省市。中小型眼鏡生產(chǎn)企業(yè)及配套生產(chǎn)企業(yè)聚集在的區(qū)域，形成產(chǎn)業(yè)集群，降低生產(chǎn)成本，使得眼鏡在上有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。中小型眼鏡企業(yè)產(chǎn)業(yè)聚集園區(qū)壯大發(fā)展的同時(shí)，也存在的環(huán)境污染問題。眼鏡制造尤其是塑料眼鏡制造過程，會(huì)產(chǎn)生大量的噴漆廢氣。多數(shù)眼鏡噴漆工序因其上色效果好會(huì)使用溶劑性油漆。使用溶劑型油漆的噴漆廢氣含有較高濃度的漆霧，容易黏附管道及處理設(shè)備，給廢氣處理帶來的難度。中小型眼鏡企業(yè)因產(chǎn)品定位為中低端客戶，資金及技術(shù)水平有限，普遍存在噴漆設(shè)備較為傳統(tǒng)，設(shè)備密閉性差的問題。這導(dǎo)致噴漆過程中的VOCs廢氣產(chǎn)生量較大。眼鏡噴漆廢氣有黏性，產(chǎn)生風(fēng)量大、濃度低，存在的處理難度，給中小型眼鏡企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。采用科學(xué)、合理又節(jié)約成本的治理技術(shù)，是中小型眼鏡企業(yè)治理噴漆廢氣的重要方向。本文重點(diǎn)從裝備升級(jí)改造、廢氣集約化收集處理等方面，探討了傳統(tǒng)中小型眼鏡企業(yè)的眼鏡噴漆廢氣的污染防治技術(shù)。

1 噴漆廢氣的特點(diǎn)

眼鏡噴漆廢氣的成分根據(jù)原料的不同略有不同。噴漆物料通常由油漆或金油、稀釋劑、固化劑等原料按比例混合而成。油漆或金油與稀釋劑混合比例一般為1：（1～1.2），油漆或金油與固化劑的混合比例一般為1：（0～0.3）。油漆主要成分包括樹脂、溶劑、助劑、填料、顏料等，涉及揮發(fā)性組分有苯類、酯類、醇類等有機(jī)化合物;稀釋劑全部為有機(jī)溶劑，一般有二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等有機(jī)物質(zhì);固化劑主要由樹脂及有機(jī)溶劑組成。從成分上看，噴漆廢氣可能含有的污染物有甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙苯、乙酸甲酯等有機(jī)污染物。噴清洗過程可能還使用丙酮。從表觀上看，噴漆廢氣含有較多漆霧，具有的黏附性，容易堵塞設(shè)備和管道，組成包括顆粒物、VOCs等污染物。因噴漆廢氣噴漆臺(tái)操作開口較大，噴漆廢氣呈現(xiàn)風(fēng)量大、濃度低的特點(diǎn)。

2 廢氣產(chǎn)生工序及設(shè)備

眼鏡噴漆的主要生產(chǎn)流程是眼鏡表面進(jìn)行清洗、晾干后，進(jìn)入噴漆臺(tái)進(jìn)行噴漆上色，噴漆由1道至多道底漆、面漆組成。噴漆結(jié)束后，工件將進(jìn)行流平、晾干，后中溫烘干（40～50℃）得到產(chǎn)品。油漆調(diào)配、工件噴漆、流平、晾干和中溫烘干等過程均為揮發(fā)產(chǎn)生VOCs廢氣。噴漆設(shè)備分為大手噴噴漆臺(tái)、小手噴噴漆臺(tái)和機(jī)械自動(dòng)噴漆臺(tái)。大手噴噴漆臺(tái)作業(yè)開口面較大，大于1.5m×1.5m，小手噴噴漆臺(tái)作業(yè)開口面一般為0.8m×0.8m，機(jī)械自動(dòng)噴漆臺(tái)開口面一般為1.0m×1.5m。機(jī)械自動(dòng)噴漆臺(tái)，噴自動(dòng)噴油漆，噴射速度較高。

3 廢氣治理措施

3.1 車間改造

中小型眼鏡噴漆企業(yè)噴漆車間通常無明顯分區(qū)，清洗、噴漆、調(diào)漆、晾干、烘干等區(qū)塊界線不明顯，這導(dǎo)致空間無組織廢氣較難收集。企業(yè)廢氣治理時(shí)，應(yīng)對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)改造，設(shè)立獨(dú)立的噴漆隔間、調(diào)漆間、晾干間、烘干間。各個(gè)隔間應(yīng)相對(duì)密閉，有墻體分割，設(shè)置門窗。

3.2 裝備提升改造

中小型眼鏡企業(yè)使用的噴漆設(shè)備為傳統(tǒng)敞口噴漆臺(tái)，開口面較大。為滿足不同客戶的要求，眼鏡企業(yè)通常會(huì)配備多臺(tái)噴漆臺(tái)，但是實(shí)際同時(shí)使用的臺(tái)數(shù)少于裝機(jī)臺(tái)數(shù)。為節(jié)約廢氣收集風(fēng)量，應(yīng)在噴漆臺(tái)開口面設(shè)置活動(dòng)式開關(guān)門。當(dāng)使用噴臺(tái)時(shí)打開門，不使用噴臺(tái)時(shí)關(guān)閉門，減少廢氣收集風(fēng)量。眼鏡噴漆基本都使用溶劑型油漆，噴漆過程中會(huì)飛濺產(chǎn)生較多漆霧。漆霧有黏性，容易黏附管道、風(fēng)機(jī)、閥門、廢氣處理設(shè)備等部件，不利于廢氣收集和排放。因此，噴漆臺(tái)須設(shè)置至少一道水簾，初步截留漆霧顆粒。

3.3 廢氣收集

眼鏡企業(yè)噴漆工序產(chǎn)生的廢氣有噴漆廢氣、調(diào)漆廢氣、流平廢氣、晾干廢氣、烘干廢氣。噴漆廢氣夾帶漆霧，產(chǎn)生點(diǎn)位為噴漆臺(tái);調(diào)漆廢氣、流平廢氣、晾干廢氣為常溫廢氣，基本不含顆粒物，分別產(chǎn)生于調(diào)漆、流平和晾干工位。烘干為低溫（40～50℃）烘干，廢氣產(chǎn)生濃度略高，溫度略高于常溫?？傮w上各股廢氣濃度均不是很高，除了烘干、調(diào)漆廢氣，其余廢氣的收集風(fēng)量均較大。廢氣呈現(xiàn)大風(fēng)量、低濃度的特點(diǎn)。各類廢氣的收集要求如下：

（1）噴漆臺(tái)為三側(cè)圍擋噴臺(tái)，上方有出氣口，出氣口應(yīng)與風(fēng)管連接，噴臺(tái)開口面控制氣速應(yīng)至少1m/s，才能保證廢氣收集。（2）調(diào)漆間設(shè)置單獨(dú)的調(diào)漆臺(tái)，調(diào)漆臺(tái)三側(cè)圍擋，上方設(shè)廢氣收集風(fēng)管。調(diào)漆間廢氣收集按空間換氣次數(shù)至少10次/h計(jì)。（3）流平區(qū)設(shè)置在噴漆臺(tái)附近，不單獨(dú)引風(fēng)。流平廢氣通過噴漆臺(tái)引風(fēng)，達(dá)到車間總體換風(fēng)的目的，可收集流平廢氣。（4）晾干間設(shè)置單獨(dú)的廢氣收集罩和風(fēng)管，要求空間換氣次數(shù)至少8次/h。（5）烘干工序在烘箱或烘干室內(nèi)完成。為保持烘箱內(nèi)溫度，烘干室和烘箱為密閉的。在烘干室內(nèi)頂部設(shè)置廢氣收集風(fēng)管，空間換氣次數(shù)建議至少3次/h。

各股廢氣按照要求進(jìn)行收集后，應(yīng)合理布置風(fēng)管走向，合理選擇管徑，做到風(fēng)量、風(fēng)壓平衡。一般要求主干管的氣速在10～15m/s，支管氣速在5～8m/s。各風(fēng)管支管與支管之間，干管與干管之間的風(fēng)阻應(yīng)小于±15%。

3.4 廢氣處理

噴漆廢氣的處理方法的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膹U氣排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)承受能力，技術(shù)成熟度等方面進(jìn)行確定。以浙江省地區(qū)為例，噴漆廢氣排放應(yīng)執(zhí)行《工業(yè)涂裝工序大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/2146-2018）新改擴(kuò)標(biāo)準(zhǔn)。噴漆廢氣處理的一般原則是“漆霧預(yù)處理+進(jìn)一步處理”。

3.4.1 漆霧預(yù)處理工藝

前面講到，噴漆廢氣含有漆霧，會(huì)黏附設(shè)備，因此進(jìn)行預(yù)處理。漆霧的預(yù)處理可以采用濕式噴淋洗滌、干式過濾棉過濾的一種或兩種組合方法進(jìn)行處理。要求處理后廢氣的顆粒物含量低于1mg/m3。為保證漆霧預(yù)處理效果，建議采用多級(jí)噴淋+過濾棉、多級(jí)過濾等組合處理方法，化預(yù)處理效果。

3.4.2 直接低濃氧化或吸附工藝

噴漆廢氣的主要污染成分為有機(jī)溶劑，熱值較高，易于氧化，但產(chǎn)生污染物濃度較低。廢氣處理方法有直接低濃度氧化處理、直接吸附處理、吸附濃縮后脫附焚燒處理三種。從處理效果看，吸附濃縮后脫附焚燒處理效果較前兩種處理效果好，廢氣凈化效率高，凈化，處理效率可達(dá)到90%以上，但運(yùn)行成本和一次性投資成本較高。直接氧化處理的方法有光催化氧化、低溫等離子等方法[1，2]，但處理效果不穩(wěn)定，適合處理低濃有機(jī)廢氣，處理效率低于60%。直接吸附處理就是采用活性炭等吸附介質(zhì)對(duì)廢氣污染物進(jìn)行吸附，待介質(zhì)吸附飽和后，就需要拋棄更換吸附介質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生二次固廢污染。若采用直接氧化處理法，可考慮將光催化氧化、低溫等離子等設(shè)備后接活性碳吸附，設(shè)置兩級(jí)及以上的組合系統(tǒng)，化處理效果[3]。

3.4.3 吸附濃縮-脫附焚燒

吸附濃縮后脫附焚燒處理工藝是對(duì)低濃有機(jī)廢氣采用吸附介質(zhì)進(jìn)行吸附濃縮，待吸附介質(zhì)吸附到程度后，再采用熱氣流或改變壓力等方法進(jìn)行脫附。脫附出來的高濃有機(jī)廢氣進(jìn)行焚燒。

常用的吸附介質(zhì)有顆?；钚蕴俊⒎涓C活性炭、活性炭纖維氈、沸石分子篩等[4，5]。為保證吸附效率，各吸附劑的吸附氣速建議為：采用顆?；钚蕴繒r(shí)，吸附設(shè)備內(nèi)氣速應(yīng)控制在0.6m/s以下;采用活性炭纖維氈時(shí)，氣速控制在0.15m/s以下;采用蜂窩活性炭和沸石分子篩時(shí)，氣速控制在1.2m/s以下。

吸附床層的再熱有熱氣流、降壓加熱等方法。熱氣流可采用空氣或惰性氣體作為熱媒，直接接觸換熱。活性炭和活性炭纖維氈吸附床層脫附時(shí)，熱氣流溫度應(yīng)為90～120℃;沸石分子篩吸附床層脫附時(shí)，熱氣流溫度宜低于200℃。脫附后熱氣流中有機(jī)物濃度應(yīng)嚴(yán)格控制在爆炸下限的25%以下。應(yīng)合理選擇脫附壓力和溫度，在保證的前提下，提高脫附效率。

脫附廢氣須采用燃燒進(jìn)行氧化處理，燃燒效率應(yīng)達(dá)到95%以上。燃燒分為催化燃燒和直接熱力燃燒。考慮油漆廢氣的特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)可行性，建議采用催化燃燒方法進(jìn)行處理。選用催化劑的工作溫度應(yīng)低于700℃，并能承受900℃短時(shí)間高溫沖擊。為保證處理效率，催化燃燒裝置的工作溫度應(yīng)高于300℃。催化燃燒裝置的設(shè)計(jì)空速宜大于10000h-1，但不應(yīng)高于40000h-1。

4 總結(jié)與展望

中小型眼鏡企業(yè)普遍存在裝備水平不高，經(jīng)濟(jì)可承受能力差的問題。這類企業(yè)眼鏡噴漆廢氣的治理要考慮加車間、設(shè)備改造的基礎(chǔ)，對(duì)廢氣進(jìn)行化收集處理。廢氣處理優(yōu)先考慮使用“吸附濃縮+脫附/焚燒”處理工藝，該工藝處理效率可達(dá)90%。但從長遠(yuǎn)發(fā)展角度考慮，中小型眼鏡企業(yè)解決問題的關(guān)鍵是產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的轉(zhuǎn)型升級(jí)。生產(chǎn)、高附加值的眼鏡產(chǎn)品，采用自動(dòng)化程度高、密閉化程度高的噴漆設(shè)備，可減少后端廢氣處理的成本，并且提高廢氣收集處理的效果。