電纜制造過程中的環(huán)境污染
至今，電纜行業(yè)對環(huán)保電纜技術(shù)的討論，幾乎全部集中在電纜產(chǎn)品的使用性能上，也就是說集中在電纜產(chǎn)品與生態(tài)環(huán)境的友好關(guān)系問題上，而極少討論電纜產(chǎn)品制造過程對人類生態(tài)環(huán)境的污染問題。如何控制電纜制造業(yè)對環(huán)境的污染應該提到日程上來了。
在工業(yè)迅速發(fā)展進程中如果不嚴格控制環(huán)境污染，將會造成毀滅性的生態(tài)問題。20世紀80年代，當我們抨擊工業(yè)發(fā)達國家環(huán)境污染的時候，也正是我國工業(yè) 發(fā)展起步的時期，同時也是工業(yè)發(fā)達國家正在考慮向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移污染的時候。20多年來，在我國工業(yè)迅速發(fā)展的同時，也造成了愈來愈嚴重的污染。
我們一直在說電纜工業(yè)是不產(chǎn)生環(huán)境污染的工業(yè)，每個工廠都得到了環(huán)保局的認可，不少工廠還獲得了ISO14001環(huán)保認證證書。但是，據(jù)深入仔細了 解，在電纜制造工廠里，幾乎每一道工序都存在著環(huán)境污染，只不過污染的形式、途徑和輕重程度不同而已。廠區(qū)綠化、栽樹、種草、養(yǎng)花，修筑假山、盆景，建設(shè) “花園式工廠”，只能給人以視覺上的感受，而對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的“三廢”處理卻毫無幫助，只能是一種外觀擺設(shè)而已。近幾年來，有些專家學者曾經(jīng)對電纜工業(yè)的 環(huán)境污染做過論述，但還是僅限于電纜材料的成分，而沒有涉及到電纜制造工序中造成的環(huán)境污染。
以下討論電纜制造過程中幾個主要工序的環(huán)境污染情況。
銅桿制造：
銅是生命所必需的微量元素，但過量的銅對人和動、植物都有害。銅冶煉、加工過程中，如果不采取適當?shù)南麩煶龎m措施，則發(fā)生黑色濃煙，污染嚴重。銅及其 化合物的煙塵進入大氣，造成大氣污染。在銅冶煉和加工時，會產(chǎn)生銅酸性廢水，每升廢水最高含銅幾十至幾百毫克。靠近銅冶煉廠附近的土壤，含有高濃度的銅， 這種廢水若不進行處理就排放出去，會影響水的質(zhì)量。
據(jù)了解，有些小型銅桿工廠濃煙滾滾、臭氣熏天，大量的污水、廢氣未經(jīng)任何處理，直接外排，嚴重污染水質(zhì)，農(nóng)作物嚴重受損，有的甚至絕收，四周居民很多人都出現(xiàn)過胸悶、頭痛、嘔吐等各種疾病。
產(chǎn)生廢氣主要是熔化爐產(chǎn)生的煙氣、銅顆粒和煤氣爐中產(chǎn)生的SO2氣體等，應經(jīng)過串聯(lián)布袋除塵器除塵后達標排放。連鑄連軋工序中產(chǎn)生工藝廢水應冷卻循環(huán)使用。軋機潤滑系統(tǒng)廢油和廢乳化液都應妥善處理。
我國規(guī)定，工業(yè)廢水中銅及其化合物最高容許排放濃度為1毫克／升（按銅計）。有些工廠仍然采用技術(shù)落后的火法煉銅工藝，土法煉銅者不計其數(shù)，造成嚴重 的環(huán)境污染。國家正在加大力度檢查污染嚴重的銅加工廠，以便從生產(chǎn)過程控制物質(zhì)利用和污染排放，從源頭減少污染，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物、廢水和余熱等進 行綜合利用或循環(huán)使用，以提高資源利用效率并減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害。
鋁桿制造：
許多電纜廠自己具備鋁桿加工能力。熔鋁熱源燃料主要有發(fā)生爐煤氣和燒重油兩種。如果重油霧化不良、燃燒不完全，會產(chǎn)生黑煙。如果煤氣發(fā)生爐配置不當或 者失修，會發(fā)生CO氣體泄漏毒化環(huán)境。在熔煉過程中，所用的溶劑還產(chǎn)生大量有害飛塵。如果消煙除塵措施不力，則產(chǎn)生濃煙，污染大氣。應采用無污染與毒害的 輔助材料，所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)干法煙氣凈化技術(shù)處理后高空排放。鋁桿連鑄連軋冷卻液需要認真處理后才能排放，應先調(diào)整廢乳化液PH值（至6.5-7.5），再 加入廢液總量2～5%的氯化鈉進行攪拌，溶化兩小時后，再加入按廢油量的1～3%的硫酸鉀鋁，稍加攪拌，再靜止24小時，待其凝聚分層后，分離上部浮游 物，排出下部的廢水。有些小工廠采用土法設(shè)備制造鋁桿，根本沒有煙氣、飛塵和廢水處理措施，環(huán)境污染相當嚴重。
橡膠加工：
電纜制造廠一般都是使用中小密煉機，因成本問題，一般都采用人工配料、人工投料、手動操作煉膠，工人勞動強度大，對車間及周圍環(huán)境的污染嚴重。
河南醫(yī)科大學等單位曾經(jīng)對電纜廠混橡工人的皮膚病情況做過調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)混橡作業(yè)工人皮膚病患病率為68.7％；對12種橡膠配料做了斑貼試驗，其中 防老劑（DNP和D）、促進劑（DM、M、CZ、DPTT）、抗氧劑1246和耐曬深紅8種配料呈不同程度的陽性反映。經(jīng)診斷和調(diào)查，證明橡加工工人的皮 膚病主要是粉塵污染所致。
雖然目前密煉機采用上輔機投料系統(tǒng)，實現(xiàn)了機械化和自動化，與人工配料、投料相比，確實減輕了勞動強度和環(huán)境污染，但是由于原料要經(jīng)歷解包、投入儲 斗、按配方要求自動稱量、放入中間料斗等過程。在這些過程均有粉塵飛揚。解包、倒炭黑的工人，干完活后，除了眼晴和牙齒是白色外，身體其它地方全是黑色。
另外，橡加工工序排出的廢水、廢油等，如果未經(jīng)處理就排入下水道，也會導致嚴重的公共污染。
拉絲：
銅拉絲油是由基礎(chǔ)潤滑油、乳化劑和穩(wěn)定劑等配制而成的。拉絲工序的主要污染源是拉絲油。銅拉絲油廢液的處理主要包括破乳及水質(zhì)凈化兩步。破乳主要是將 油水兩相分離，其原理是向乳化液中加入含Ca2+、Na+、Al3+等金屬離子的鹽類化合物，使乳化液中的表面活性劑與其生成不溶性皂類，因而產(chǎn)生了凝 聚。
拉絲油配制時，需要加入某些化學物質(zhì)，例如三聚磷酸鈉或乙二胺四乙酸納等。拉絲油在使用過程中會產(chǎn)生泡沫，還需要加入消泡劑。由于乳液中含有多種油脂 而容易產(chǎn)生細菌，因此還要加入適量的抗氧化劑和殺菌劑。乳化液受到微生物 （如細菌、霉菌和藻類） 的侵蝕后，乳液中的不飽和脂肪酸等化合物被微生物所分解，破壞了乳液的平衡，產(chǎn)生析油、析皂及酸值增大，引起乳化液腐敗變質(zhì)，產(chǎn)生臭味。所有這些因素，都 決定了拉絲油不能隨便排放，最好是經(jīng)過過濾后循環(huán)使用。最好使用去離子水，以減少因水的硬度對拉絲油的影響，以及水中Cl-對銅線的腐蝕，pH值不能低于 6.5。適當控制乳液溫度。系統(tǒng)中要配置過濾裝置，及時濾掉銅粉和銅泥，保持拉絲油的清潔。更換廢油時，要委托專門的回收公司把廢油取走。有些電纜廠的環(huán) 保不能達標，其中拉絲油的使用和廢液、廢渣的處理不當也是一個重要原因。
有些分散在鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村的小拉絲廠，仍然采用舊式水箱拉絲機，這種拉絲機用肥皂水進行單機死水潤滑，根本不具備廢水處理能力，隨意排放，造成工廠周圍水質(zhì) 污染。廢拉絲潤滑劑通常含水90％以上，其余的是銅皂、脂肪和油。這一廢物的含銅量很大，象殺蟲劑一樣，不能向下水道里排放。
鍍錫：
鍍錫是被公認的環(huán)境污染行當之一。目前，電線電纜行業(yè)廣泛使用的銅線鍍錫方法仍然是熱鍍錫和電鍍錫。傳統(tǒng)的開放式熱鍍錫方法仍然在許多中小企業(yè)中使 用。熱鍍錫工序的主要污染源是銅線清洗劑酸、鍍錫鍋散發(fā)出的酸汽以及工藝廢水。傳統(tǒng)高溫熱浸錫工藝成本高，能源和錫的消耗浪費大且不安全，對環(huán)境和操作工 人的身體健康有極大危害。車間的通風、排氣、地面污染、廢水排放、工人勞保等都應加以關(guān)注。經(jīng)改進的熱鍍錫設(shè)備和工藝，雖然對環(huán)境污染有所改善，甚至被稱 為“無污染鍍錫”，但需要對車間通風和廢水排放嚴格控制。
電鍍錫通常被認為是無污染的鍍錫工藝。其實，電鍍錫工藝的污染主要取決與電鍍液的成分和工藝控制。我國電線電纜行業(yè)有一些進口的金屬絲電鍍錫機組。這 些進口電鍍錫機有些在正常運轉(zhuǎn)，據(jù)說不產(chǎn)生污染；有些則被環(huán)保部門查處水質(zhì)污染問題而被禁止使用。即使有的正常使用的工廠，也是把電鍍廢液、淤泥偷偷地運 到偏僻地帶扔掉，而不敢亂排亂放。
事實證明，不論是熱鍍錫還是電鍍錫，雖然在設(shè)備本身、鍍錫液和添加劑等方面已經(jīng)有很大改進，但是人們只能盡量減少它們對環(huán)境的污染，而完全消除污染是不可能的。鍍錫工序仍然是環(huán)保部門高度關(guān)注的工序。
涂漆：
早在20年前，美國就列出了一個“煙囪工業(yè)”黑名單，其中電磁線工業(yè)單上有名，引起各國的關(guān)注。
尤其是開始使用清漆制造漆包線以來，這一行業(yè)便帶來了令人煩惱的環(huán)境污染控制問題。在制造漆包線時，通常使用酚、芳香烴和甲酚作為漆的溶劑載體。這些 材料燃燒時所產(chǎn)生的有害氣體排放到大氣中去，會嚴重污染空氣，危害人身健康。為了消除污染、改善環(huán)境，后來在漆包爐上加裝了催化燃燒和焚化燃燒裝置。舊式 漆包爐都有焚化裝置，有些使用催化劑，有些裝有內(nèi)部燃燒焚化裝置。實踐證明，熱焚化燃燒裝置的效率可達90－99％，而催化劑的效率開始時是 90－95％，但其效率隨著裝置變臟而下降。據(jù)外國資料稱，催化劑在漆包爐中的有效期最多大約1萬小時，而新型陶瓷催化劑的有效期可達1年以上。至于漆包 爐散發(fā)出的廢氣，現(xiàn)在正在使用高固體含量漆和水溶性漆加以解決。
漆包線廠產(chǎn)生的廢棄物包括拉絲潤滑劑、廢漆、廢溶劑、廢水和廢氣，這些廢物對環(huán)境都有害，不能隨便排放。
擠塑：
PVC和PE在火災中分解、氧化和燃燒時可以產(chǎn)生氯甲烷、氯化氫、苯、一氧化碳、二氧化碳等多種有毒或腐蝕性產(chǎn)物，對人造成傷害。
在PVC擠出階段的環(huán)境污染是PVC熱分解作用引起的。PVC熱分解時首先散發(fā)出HCL，還有一些鉛、鉻等重金屬元素。PVC電纜料正常的擠出溫度 （160－180℃）下，便開始發(fā)生熱分解，生成刺激性很強的白色煙霧（圖5）。在PVC電線電纜擠出車間里，充滿了這種很有害的氣體味道，擠出機旁邊的 控制儀表外殼受到HCL氣體的腐蝕而發(fā)黑生銹。長期與PVC擠出工作環(huán)境接觸的人，會發(fā)生惡心、頭暈、神經(jīng)麻木等癥狀，并且會引發(fā)其他疾病。有些工廠在 PVC擠出機頭上方安裝了吸風排氣裝置，有些工廠則沒有安裝，任憑有害氣體散發(fā)，對操作工人的身體健康極為有害。排放出的氣體對大氣造成嚴重污染。擠出生 產(chǎn)線上的冷卻水槽里的水，由于PVC分解出HCL的緣故，其酸性PH值高于正常自來水，不能任意排放，應循環(huán)使用。
擠橡硫化：
橡膠原材料只有加入適當?shù)呐浜蟿?、充分混合并?jīng)過硫化反應之后，才能變成具有不同功能的橡皮?；鞜捄玫哪z料擠出時，不論是熱喂料還是冷喂料，都會散發(fā) 出濃烈的氣味。這些氣味除了橡膠本身發(fā)出的以外，主要發(fā)自于各種配合劑。這些氣味有的可以消除，有的則無法消除。如上所述，這些配合劑的粉塵對操作工人的 危害很大，而且它們在擠出溫度下的分解產(chǎn)物以氣體形式危害人體健康。橡膠擠出和硫化時發(fā)生的氣體排入大氣中，會污染空氣。居住在橡膠制品廠周圍的居民無不 對此進行投訴。另外，橡皮電纜硫化過程中產(chǎn)生的廢水中含有橡膠和各種分解出的離子狀有害物質(zhì)，未經(jīng)處理不能排入下水道。
交聯(lián)：
人們總認為XLPE是無毒無害的材料，在項目立項書和可行性報告里，也把化學交聯(lián)電纜項目說成是沒有環(huán)境污染的項目。其實不然。
XLPE材料是由聚乙烯加入交聯(lián)劑、抗氧劑和電壓穩(wěn)定劑等制成的，用于在CCV和VCV生產(chǎn)線上制造中高壓交聯(lián)電纜。XLPE在高溫下發(fā)生化學交聯(lián)反 應時，同時也會分解生成枯基醇、乙酰苯、甲烷等副產(chǎn)物。尤其是用CCV生產(chǎn)線制造交聯(lián)電纜時，必須將交聯(lián)管每3個月清洗一次，以便清除管內(nèi)積存的交聯(lián)副產(chǎn) 物污垢。據(jù)現(xiàn)場觀察，這些副產(chǎn)物污垢就像瀝青一樣粘稠并且有臭味。有些交聯(lián)副產(chǎn)物是以液態(tài)形式存在的。它們從交聯(lián)管中排出后，應收集起來妥善處理，不能隨 意排放。據(jù)英國專家稱，聚乙烯化學交聯(lián)副產(chǎn)物中，有些是劇毒的、甚至致癌的物質(zhì) （extremely toxic and carcinogenic）。我國有235條CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線分布于全國各地，如果不嚴格控制交聯(lián)工藝廢水排放，其后果可想而知。
電纜制造工廠的環(huán)境保護對策
從以上電纜工廠的環(huán)境污染描述可知，電纜行業(yè)不是沒有污染的行業(yè)，而是污染相當嚴重的行業(yè)。應該采取適當?shù)膶Σ?，并具體分解落實。
?。?）工廠經(jīng)營者應切實提高環(huán)境保護意識，了解國家環(huán)境保護法律法規(guī)，使工廠建設(shè)和人類社會生態(tài)和諧發(fā)展。
（2）加大環(huán)保投入力度，淘汰高污染、高能耗的陳舊設(shè)備，盡量采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，減少生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染，加強廢氣、廢水、廢渣處理，把廢物排放控制在國家允許的最低水平。
?。?）加強拉絲、鍍錫、漆包、擠塑、混橡、擠橡、硫化、交聯(lián)等主要污染工序的環(huán)境監(jiān)管，把ISO14001體系認證落到實處。
?。?）以人為本，關(guān)心工人身體健康，改善勞動環(huán)境和勞動保護條件。
![《礦用通信電纜》[標準討論 ] 標準解讀｜GB/T 12706.2新舊標準對比分析](http://njjkxxzsw.cn/uploads/image/20220209/71/034cd46ce3424d149283e18ff25ee07f.jpg)
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