第4章 制浆造纸工业废水处理

4 机械浆及化学机械浆废水

机械浆得率较高，因而污染物的产生量较少。化
学机械浆属于两步制浆法，污染物的排放负荷比 化学制浆过程少得多，但比传统磨木浆排污负荷 可能高若干倍。
5 洗浆、筛选废水

洗浆废水主要来源于洗浆机和贮槽的清洗水以及设
备的跑、冒、滴、漏。 筛选和净化主要是为了去除粗浆中的生片、木节、 粗纤维素及非纤维素细胞、沙砾和金属屑。 筛选后的浓缩排水也是筛选废水的来源之一。
途径。
3 污冷凝水 蒸煮过程的冷凝水是污冷凝水的来源之一。主要含 有烯类化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等 污染物，还可能含有硫化氢、有机硫化物及油类物 质。 蒸煮过程中产生的污冷凝水是制浆厂污冷凝水的另 一个来源。 亚硫酸发制浆中，红液蒸发污冷凝水是重要污染源， 其主要污染物是醋酸，其次是甲醇及糠醛。
理后的出水可以达到排放标准。
（2）工艺流程
原有处理系统
氧化池
二沉池
鼓风机 营养盐 加药 废水 沉砂池 污水泵 一沉池 氧化池 泥浆泵 二沉池 泥浆泵 浓缩池 出水
泥饼外运 离心脱水机
加药
混合池 污泥泵
污泥池
泥饼外运 带式脱水机
3 运行综合评价 该工程运行稳定，日常维护和运行费用较低； 与活性污泥法比较，生物接触氧化法不需要污泥 回流，增加了软性填料，减小了曝气池容积； 接触氧化法的处理效率不如活性污泥法高； 生物接触氧化法的剩余污泥产生量明显低于活性 污泥法； 制约生物接触氧化法BOD5去除率的主要因素是 F/M，只有在较低的F/M下才能取得较高的BOD5 去除率； 生物接触氧化法常见的故障是填料结球，其主要 原因有填料选择不合理、填料空隙过于细密、曝 气强度太低。有机负荷太高等。
5 处理设施及改造情况 在一沉池之前对纸浆加以回收，不仅可以降低后续 工序的处理负荷，还能使资源得到回用。 将曝气池平板叶轮搅拌器改为潜水曝气机，降低了 能耗，且安全可靠。 对原有消沫器进行改造，降低了能耗，使其运行更 加稳定、可靠。 将原污泥浓缩池刮泥机胶轮改为钢轨及钢轮后，运 行稳定。
第4章 制浆造纸工业 废水处理

制浆是指利用化学方法、机械方法或是化学与机
械结合的方法，使植物纤维原料离解变成本色纸
浆或漂白纸浆的生产过程。

造纸是指将纸浆抄造成纸产品的过程。
制浆造纸废水因其排水量大、污染物浓度高而在 世界范围内受到广泛关注。
第一节 制浆造纸废水的来源与水量

制浆造纸废水主要来源于生产工艺中的备料、蒸煮、 冷凝、洗浆、漂白和抄造纸工序。
一 备料过程中的废水
备料过程中产生的废水主要包括洗涤水以及湿法剥
皮机排水，其中含有的主要污染物质包括树皮、泥
沙、木屑以及木材中的水溶性物质，如果胶、多糖、
胶质及单宁等。
二 蒸煮废液

植物纤维原料经过蒸煮以后，50％～80％转化为纸
浆，其余20％～50％的物质则溶于蒸煮液中。 制浆方法和所用原料不同，则蒸煮废液的组分也存 在很大差异，其主要成分为木素、糖类及蒸煮所用 的化学药剂。
水质指标
pH
进水水质 出水水质
8 6~7
3 处理工艺
压缩空气 溶气水 排放
N,P 废水
混凝剂
一沉池
曝气池
二沉池
气浮池
浓缩池
脱水机
污泥填埋
4 运行综合分析 本工艺的生物处理采用鼓风加搅拌联合供氧方式的 完全混合式活性污泥法。 良好的搅拌作用使微生物保持均匀悬浮状态，池内 各点微生物所处的状态均匀一致，可通过调整池内 污泥负荷等方式使生化处理控制在最佳条件下运行， 保持较好的去除效果。 进入曝气池的废水在搅拌作用下与池中有机物浓度 较低的大量混合液充分混合，使废水得到很好的稀 释，可承受较大程度的水质变化和负荷冲击。 生物处理可去除90％左右的BOD5，后续化学混凝— 气浮对COD的去除量占全流程去除量的30％左右。
(5) Carrousel氧化沟处理效果好且出水水质稳定

中段废水经Carrousel氧化沟处理后，出水水质稳定，
生化系统对COD的去除率达到80％以上

Carrousel氧化沟内交替存在的好氧区与厌氧（缺氧）
区，实现了动态水解酸化——好氧分解功能，厌氧 区的存在可提高废水的BOD/COD值，增加废水的 可生化性。
集水池
泵
纤维回收间
调节均质池
混合反应池
二沉池
Carrousel氧化沟
回流污泥 剩余污泥
一沉池 浓缩池 机械脱水
干泥焚烧或外运
污泥回流池
出水达标排放
3 调试运行情况及处理效果

经过设备调试。污泥驯化和调试运行之后，排水
水质已经能够达பைடு நூலகம்相关标准的规定。
4 处理工艺运行综合评价
(1)制浆造纸废水的纤维回收



碱法制浆产生的废液呈黑色，称为“黑液”。
酸法制浆产生的废液呈红色，称为“红液”。 制浆造纸废水的污染以黑液为主。
1 黑液 碱法制浆采用的蒸煮药剂为NaOH或 NaOH+ Na2S。 黑液中含有的污染物质大致上可分为无机物和有机物 两大部分。 有机物主要是碱、木素、半纤维素的降解产物。 无机物主要是硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠，以及NaOH 和Na2S等钠盐。 对黑液碱进行回收利用是解决制浆厂废水污染的重要 途径之一。回收之后可减少纸浆厂的总排污负80%～ 85%，并利用其中有机物燃烧产生的热能，回收其中 所含的化学药品。
进水水质 出水水质
≤800 ≤350
≤400 ≤150
≤200 ≤200
6~9 6~9
2 处理工艺 （1）生物接触氧化法 生物接触氧化法是使废水与附着在填料上的微生物 膜充分接触，利用微生物的代谢作用使废水中的有 机物、氮、磷等污染物质实现分解和转化，从而使 废水得到净化的过程。 附着于填料上的生物膜通常由黏膜层、好氧层和厌 氧层组成。 废水与覆盖有生物膜的填料接触时，生物黏膜的吸 附和渗透作用使废水中的污染物质进入膜内；低分 子有机物在未达到黏膜层即已被外界微生物分解； 高分子和难降解有机物附着在黏膜层上，经过微生 物胞外酶分解为小分子，之后进入微生物细胞。


6 废纸回用过程的废水

废纸回用需经过碎解、净化、筛选、浓缩等几个阶
段才能制成纸浆。 在以上各个阶段中都会产生污染性质不同的废水。 此外，为了使废纸脱墨，要使用化学药品，之后还 要采用洗涤法或浮选法洗除纸浆中的油墨粒子。

7 漂白废水 纸浆漂白的两种类型： 以氧化性漂白剂破坏木素及有色物质的结构，使其 溶解，从而提高纸的纯度与白度； 以漂白剂改变有色物质分子上发色基的结构，使其 脱色，但不设计纤维组分损失。 使用含氯漂白剂产生的漂白废水污染严重；而使用 过氧化物漂白剂产生的废水污染相对较轻。 漂白废水主要含有有机物、悬浮物，并具有颜色， 还含有剩余漂白剂。

三 完全混合式活性污泥法处理造纸废水
1 完全混合式活性污泥法的特点

在完全混合式活性污泥系统中，生物反应器内的微
生物浓度和污染物质浓度均一稳定，达到完全混合
状态。
2 水质指标
COD (mg/L) 1200~1600 ≤300 BOD5 (mg/L) 300~400 ≤100 SS (mg/L) 600~800 ≤100
8 造纸废水 造纸过程的废水主要来自于打浆、纸机前筛选和抄 造等工序。 这部分废水常称为“白水”，其中含有纤维碎屑、 小纤维、颜料、淀粉及染料等。污染物主要以溶解 性物质和悬浮固体物质存在，主要来源于原料、少 量的辅助化学品及大部分的辅助剂（如防腐剂、杀 菌剂、消泡剂）。
第二节 制浆造纸废水的水质特征

仅采用好氧生物法处理中段废水，处理效率远远低
于设计指标，不达标的水质项目主要是COD。 常用的好氧生物处理工艺与物化处理单元联用可以 提高出水水质，使其达到排放标准的要求。 混合反应池和调节池能够避免水质水量波动对后续


生化处理系统造成太大冲击，保证整个处理系统的
正常运行。
(3)Carrousel氧化沟具有较强的耐冲击负荷能力 中段废水处理系统常常要受到高浓度废水的冲击，是 好氧生物处理方法应该尽量避免的问题。 实际调试中，Carrousel氧化沟中生物相一直很丰富 且保持较高活性，二沉池的出水水质也比较稳定，这 充分证明了Carrousel氧化沟具有较强的抗冲击负荷 能力。 其原因在于Carrousel氧化沟是一个多沟串联的系统， 进水与活性污泥混合后在沟内不断循环流动。可看作 是一个完全混合池，对水量和水质的冲击负荷具有一 定的承受能力。
二 Carrousel氧化沟处理麦草浆中段废水
1 设计参数

进水水质： COD:1800mg/L; SS:2200mg/L; 水量Q=5万m3/d。 BOD5:600mg/L; pH:8~9;

出水水质：
COD≤450mg/L; pH:6~9。 BOD5≤200mg/L;
2 工艺流程
中段废水
机械细格栅固液分离机
(7)适当控制进水浓度并保持高污泥浓度，是防止大量
泡沫产生的关键

废水处理中泡沫的产生不仅与产生泡沫的微生物类 群相关，而且与废水性质、活性污泥状况和工艺运 行条件等因素相关。

麦草浆中段废水含有部分残碱、皂化物及表面活性
剂，易起泡沫。 Carrousel氧化沟中控制进水COD浓度，并使污泥浓 度控制在一定范围的情况下，可抑制泡沫的产生。

生物接触氧化法与活性污泥法相比，运行简便，抗 冲击能力强。

中段废水中COD主要成分为溶解于水中的木素，且
BOD5/COD值在3.0左右，为较难生化降解的废水。 采用生物膜法处理造纸中段废水，BOD5去除率可 达70％以上，而COD去除率仅为30％左右，出水水 质难以达到排放标准。