造纸行业废水处理与水环境治理方案

造纸行业废水处理与水环境治理方案

第一章概述.......................................................................2

1.1行业背景.................................................................2

1.2废水处理现状.............................................................2

1.3水环境治理重要性.........................................................3

第二章废水处理技术概述..........................................................3

2.1物理处理方法............................................................3

2.2化学处理方法.............................................................4

2.3生物处理方法.............................................................4

2.4联合处理技术.............................................................4

第三章废水预处理................................................................5

3.1格栅处理.................................................................5

3.1.1格栅选型...............................................................5

3.1.2格栅设置...............................................................5

3.1.3格栅清洗..............................................................5

3.2沉淀处理................................................................5

3.2.1沉淀池设计............................................................5

3.2.2沉淀池运行............................................................6

3.2.3沉淀污泥处理..........................................................6

3.3混凝处理................................................................6

3.3.1混凝剂选择............................................................6

3.3.2混凝剂投加............................................................6

3.3.3混凝反应..............................................................6

3.3.4沉淀与过滤............................................................6

第四章生物处理技术..............................................................6

4.1好氧生物处理............................................................6

4.2厌氧生物处理.............................................................7

4.3混合生物处理.............................................................7

第五章深度处理技术..............................................................7

5.1消毒处理.................................................................7

5.1.1氯消毒.................................................................8

5.1.2臭氧消毒...............................................................8

5.1.3紫外线消毒............................................................8

5.2吸附处理..................................................................8

5.2.1活性炭吸附.............................................................8

5.2.2离子交换树脂吸附.......................................................8

5.3膜处理技术...............................................................8

5.3.1微滤....................................................................8

5.3.2超滤....................................................................8

5.3.3纳滤....................................................................9

第六章水环境治理策略............................................................9

6.1水质监测..................................................................9

6.2水景调度.................................................................9

6.3河流综合整治.............................................................9

第七章废水处理设施运行与管理...................................................10

7.1设施运行维护............................................................10

7.1.1运行维护概述..........................................................10

7.1.2运行维护内容..........................................................10

7.2自动控制系统............................................................10

7.2.1自动控制系统的组成....................................................10

7.2.2自动控制系统的功能....................................................11

7.3废水处理成本分析.......................................................11

7.3.1成本构成.............................................................11

7.3.2成本优化策略.........................................................11

第八章造纸行业废水处理工程案例.................................................12

8.1工程概况................................................................12

8.2技术路线................................................................12

8.2.1预处理................................................................12

8.2.2生化处理.............................................................12

8.2.3深度处理.............................................................12

8.2.4污泥处理.............................................................12

8.3项目运行效果............................................................13

第九章政策法规与标准...........................................................13

9.1国家政策法规............................................................13

9.2行业标准................................................................14

9.3地方政策与法规..........................................................14

第十章发展趋势与展望...........................................................14

10.1技术发展趋势..........................................................14

10.2行业发展前景...........................................................15

10.3环保意识提升...........................................................15

第一章概述

1.1行业背景

造纸行业作为我国国民经济的重要支柱产业之一，具有悠久的历史和深厚的

技术基础。但是造纸行业在生产过程中产生的废水问题，一直是制约其可持续发

展的瓶颈。我国环保政策的日益严格和造纸行业规模的不断扩大，废水处理成为

造纸行业亟待解决的重要课题。

1.2废水处理现状

目前我国造纸行业废水处理技术已取得了一定的成果，但总体水平仍处于较

低阶段。废水处理设施建设滞后，处理效果不伴，废水排放达标率较低。主要表

现在以下几个方面:

（1）废水处理设施普及率不高，部分企业尚未建立完善的废水处理设施；

（2）废水处理技术相对落后，难以满足严格的环保标准；

（3）废水处理设施运行管理不善，导致废水排放不稳定；

（4）造纸废水处理成本较高，企业承受能力有限。

1.3水环境治理重要性

水环境治理是保障我国水资源安全、维护生态环境平衡的重要举措。造纸行

业废水处理与水环境治理密切相关，其主要重要性体现在以下几个方面：

（1）保护水资源：造纸废水含有大量有毒有害物质，如不经过有效处理直

接排放，将严重污染水资源，影响人类生活及生态环境；

（2）维护生态平衡：造纸废水处理不当，会导致水体富营养化，引发一系

列生态环境问题：

（3）促进可持续发展：造纸行业废水处理是造纸行业可持续发展的重要保

障，有助于提高行业整体竞争力；

（4）履行环保责任：造纸企业应承担环保责任，积极参与水环境治理，为

我国环保事业作出贡献。

废水处理与水环境治理方案的探讨，旨在为造纸行业废水处理提供技术支持

和政策建议，推动造纸行业废水处理水平不断提高，实现可持续发展。

第二章废水处理技术概述

2.1物理处理方法

物理处理方法主要包括筛选、沉淀、气浮、离心、过滤等，其目的是去除废

水中悬浮物、油脂、泥沙等不溶性物质。这些方法操作简单、运行成本低，但处

理效果受到进水水质和负荷波动的影响。以下对几种常见的物理处理方法进行简

要介绍：

（1）筛选：通过筛网将废水中的悬浮物截留，以降低后续处理单元的负荷。

（2）沉淀：利用重力作用使废水中的悬浮物下沉，实现固液分离。

（3）气浮：向废水中通入微小气泡，使悬浮物粘附在气泡上，从而浮升至

水面进行撇除。

（4）离心：利用离心力将废水中的悬浮物进行分离。

活性污泥法、过滤生物膜法等。

（3）化学生物联合处理：将化学处理方法与生物处理方法相结合，如混凝

生物处理、氧化生物处理等。

通过合理选择和组合处理技术，可以充分发挥各种方法的优点，提高废水处

理效果，降低运行成本。在实际应用中，应根据废水水质、水量、处理要求等因

素，优化选择废水处理技术。

第三章废水预处理

废水预处理是造纸行业废水处理与水环境治理的关键环节，其主要目的是去

除废水中的悬浮物、胶体颗粒及部分有机物，降低后续处理的负荷。以下是废水

预处理的主要步骤：

3.1格栅处理

格栅处理是废水预处理的第一道工序，其主要作用是拦截废水中的较大悬浮

物和漂浮物，防止其行后续处理设施造成堵塞和磨损。具体处理过程如下：

3.1.1格栅选型

根据废水成分和处理要求，选择合适的格栅类型。常用的格栅有固定式、转

动式和振动式等。固定式格栅适用于拦械较大颗粒物，转动式和振动式格栅适用

于拦截较小颗粒物。

3.1.2格栅设置

格栅设置在废水处理设施进口处，根据废水流量和格栅处理能力，确定格栅

的宽度、长度和间隙。一般情况下，格栅间隙为510nm1。

3.1.3格栅清洗

格栅运行一段时间后，表面会附着大量悬浮物和漂浮物，需定期进行清洗。

清洗方法有水洗、气洗和机械清洗等。

3.2沉淀处理

沉淀处理是利用重力作用，使废水中的悬浮物和胶体颗粒在沉淀池中沉淀，

从而实现固液分离。具体处理过程如下：

3.2.1沉淀池设计

沉淀池设计应根据废水成分、处理要求和场地条件确定。常见的沉淀池有平

流式、竖流式和辐流式等。平流式沉淀池适用于处理低浓度悬浮物废水，竖流式

和辐流式沉淀池适用于处理高浓度悬浮物废水。

3.2.2沉淀池运行

沉淀池运行过程中，废水通过进水管进入池内，在池内形成水流，使悬浮物

和胶体颗粒逐渐沉淀。沉淀池出水通过溢流堰排出，进入后续处理设施。

3.2.3沉淀污泥处理

沉淀污泥需定期清理，避免污泥积累过多，影响沉淀效果。污泥处理方法有

浓缩、脱水、堆肥和填埋等。

3.3混凝处理

混凝处理是通过向废水中加入混凝剂，使废水中的悬浮物和胶体颗粒凝聚成

较大颗粒，便于后续处理设施去除。具体处理过程如下：

3.3.1混凝剂选择

根据废水成分和处理要求，选择合适的混凝剂。常用的混凝剂有铝盐、铁盐、

高分子混凝剂等。

3.3.2混凝剂投加

混凝剂投加量应根据废水成分和处理要求确定。投加方式有干投法和艰投

法，干投法适用于高浓度悬浮物废水，湿投法适用于低浓度悬浮物废水。

3.3.3混凝反应

混凝反应过程中，废水中的悬浮物和胶体颗粒与混凝剂发生化学反应，形成

较大颗粒。混凝反应需在搅拌条件下进行，搅拌速度和时间根据废水成分和处理

要求确定。

3.3.4沉淀与过漉

混凝反应后，废水进入沉淀池进行沉淀，去除较大颗粒物。沉淀后的废水通

过过滤设施，进一步去除悬浮物和胶体颗粒，以满足后续处理设施的要求。

第四章生物处理技术

4.1好氧生物处理

好氧生物处理是造纸行业废水处理中的一种常用方法，其原理是通过微生物

在有氧条件下将废水中的有•机物质降解为无害的物质。该方法主要包括活性污泥

法和生物膜法。

活性污泥法是利用活性污泥中的微生物吸附、氧化和分解废水中的有机物

质，从而实现对废水的净化。该方法具有处理效率高、适应性强、运行稳定等特

点。在造纸废水处理中，活性污泥法可以有效去除COD、BOD和SS等污染物。

生物膜法是通过微生物在填料表面形成生物膜，将废水中的有机物质降解为

无害物质。该方法具有处理效果好、耐冲击负荷能力强、占地面积小等优点。在

造纸废水处理中，生物膜法可以有效去除COD、BOD、SS和氮磷等污染物。

4.2厌氧生物处理

厌氧生物处理是在无氧条件下，利用厌氧微生物将废水中的有机物质转化为

甲烷和二氧化碳等无害物质。该方法具有能耗低、有机物去除效果好、污泥产量

少等优点。

厌氧生物处理主要包括上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧滤池（AF）和厌氧

流化床（AFB）等技术。在造纸废水处理中，厌氧生物处理可以显著降低COD、

ROD和SS等污染物浓度，同时产生一定量的生物能源°

4.3混合生物处理

混合生物处理是将好氧生物处理和厌氧生物处理相结合的一种工艺，旨在充

分发挥两者的优点，提高废水处理效果。混合生物处理工艺主要包括预处理、厌

氧生物处理和好氧生物处理三个阶段。

预处理阶段主要包括格栅、调节池、沉淀池等设施，目的是去除废水中的悬

浮物、调节水质水量，为后续生物处理创造良好的条件。

厌氧生物处理阶段主要利用厌氧微生物将废水中的有机物质转化为甲烷和

二氧化碳，同时降低COD、BOD和SS等污染物浓度。

好氧生物处理阶段主要利用活性污泥或生物膜法将废水中的有机物质进一

步降解，实现对废水的深度净化。

混合生物处理工艺在造纸废水处理中具有较高的处理效果，可以满足严格的

排放标准。混合生物处理工艺还具有运行稳定、适应性强、能耗低等优点，为造

纸行业废水处理提供了有效的技术支持。

第五章深度处理技术

5.1消毒处理

造纸废水含有大量的细菌、病毒等微生物，涓毒处理是废水深度处理的重要

环节。目前常用的消毒方法有：氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。

5.1.1氯消毒

氯消毒是利用氯气或次氯酸钠等氧化剂对废水进行消毒处理。该方法操作简

单，成本较低，但存在一定的副作用，如产生致癌物质。

5.1.2臭氧消毒

臭氧消毒是利用臭氧的强氧化性对废水中的微生物进行杀灭。该方法具有消

毒效果好、无二次污染等优点，但设备投资较大，运行成本较高。

5.1.3紫外线消毒

紫外线消毒是利用紫外线照射废水，破坏微生物的DNA结构，使其失去繁殖

能力。该方法具有无二次污染、操作简便等优点，但需定期更换紫外线灯管，运

行成本较高。

5.2吸附处理

吸附处理是通过吸附剂对废水中的有机物、重金屈离子等污染物进行吸附，

以达到净化水质的目的。常用的吸附剂有活性炭、离子交换树脂等。

5.2.1活性炭吸附

活性炭吸附是利用活性炭的高比表面积和孔隙结构，对废水中的有机物进行

吸附。该方法具有吸附效果好、运行稳定等优点，但活性炭需定期更换，运行成

本较高。

5.2.2离子交换树脂吸附

离子交换树脂吸附是利用离子交换树脂对废水中的重金属离子进行吸附。该

方法具有吸附速度快、运行成本低等优点，但树脂需定期再生，运行管理复杂。

5.3膜处理技术

膜处理技术是通过膜材料对废水进行分离，实现污染物去除的一种高效方

法。常用的膜处理技术有微滤、超滤、纳滤等。

5.3.1微滤

微滤是利用微孔膜对废水中的悬浮物、细菌等微生物进行截留。该方法具有

处理效果好、运行稳定等优点，但膜易堵塞，需定期清洗。

5.3.2超滤

超滤是利用半透膜对废水中的大分子有机物、细菌等进行截留。该方法具有

分离效果好、运行成本低等优点，但膜易污染，需定期清洗。

5.3.3纳滤

纳滤是介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术，对废水中的重金属离子、

有机物等污染物具有较高的去除效果。该方法具有处理效果好、运行稳定等优点,

但膜材料成本较高，运行成本相对较高。

第六章水环境治理策略

6.1水质监测

为保证造纸行业废水处理效果及水环境质量的持续改善，水质监测是关键环

节。以下为水质监测的策略：

（1）建立健全监测体系：结合国家和地方环保法规，制定造纸行业废水排

放标准，明确监测项目、监测频率和监测方法。

（2）加强监测设施建设：配备先进的水质监测设备，提高监测数据的准确

性和实时性°

（3）开展常规监测：对造纸企业排放的废水和受纳水体进行定期监测，保

证废水排放符合国家标准。

（4）异常情况监测：针对突发性污染事件，及时开展应急监测，掌握水质

变化情况。

6.2水量调度

合理进行水量调度是保障水环境治理效果的重要手段。以下为水量调度的策

略：

（1）优化水资源配置：根据区域水资源状况，合理分配造纸企业用水，保

证水资源的高效利用。

（2）实施分质供水：对造纸企业实行分质供水，优先保障生活用水和生态

用水。

（3）提高用水效率：推广节水型生产工艺，降低造纸行业用水量。

（4）建立健全调度制度：制定水量调度方案，明确调度原则、调度流程和

调度责任，保证水量调度工作的有序进行。

6.3河流综合整治

河流综合整治是提高水环境质量、保障水生态系统健康的重要措施。以下为

河流综合整治的策略:

（1）加强流域治理：对造纸企业所在流域进行整体规划，实施污染物总量

控制，保证流域水环境质量。

（2）推进生态修复：对受损河岸进行生态修复，提高河岸植被覆盖率，增

强河岸缓冲能力。

（3）优化产业结构：调整造纸产业结构，淘汰落后产能，促进绿色产业发

展。

（4）严格执法监管：加大对造纸企业违法行为的查处力度，保证企业废水

排放符合国家标准。

（5）加强公众参与：提高公众对水环境保护的认识，鼓励公众参与河流综

合整治工作，共同维护水环境质量。

（6）实施河流污染源治理：对造纸企业排放的废水进行深度处理，降低污

染物排放浓度，减轻走河流水质的负面影响.

第七章废水处理设施运行与管理

7.1设施运行维护

7.1.1运行维护概述

造纸行业废水处理设施的运行维护是保障废水处理效果、保证设施稳定运行

的关键环节。运行维护主要包括设施检查、设备保养、故障排除以及设备更新等

方面。运行维护工作的有效性直接关系到废水处理设施的处理效率和运行成本。

7.1.2运行维护内容

（1）设施检查：定期对废水处理设施进行检查，包括设备运行状态、设备

磨损、腐蚀情况、管道堵塞等，保证设施正常运行。

（2）设备保养：根据设备使用说明书，定期对设备进行保养，包括更换润

滑油、清洗滤网、紧固螺栓等，提高设备使用寿命。

（3）故障排除：发觉设备故障时，及时进行故障排除，保证废水处理设施

正常运行。

（4）设备更新：根据设备磨损、老化程度，适时进行设备更新，提高废水

处理效果。

7.2自动控制系统

7.2.1自动控制系统的组成

造纸行业废水处理设施的自动控制系统主要包括监测仪表、执行器、控制器、

通信设备等。自动控制系统通过实时监测废水处理设施的运行状态，对设备进行

自动控制，实现废水处理过程的优化。

7.2.2自动控制系统的功能

（1）数据采集：刍动采集废水处理过程中的各项参数，如流量、浓度、pH

值等。

（2）故障预警：时设备运行状态进行实时监控，发觉异常情况时及时发出

预警。

（3）设备自动控制：根据废水处理需求，自动调节设备运行参数，实现废

水处理过程的优化。

（4）数据存储与查询：自动存储废水处理过程中的数据，方便查询和管理。

7.3废水处理成本分析

7.3.1成本构成

造纸行业废水处理成本主要包括以下几部分：

（1）设备投资成本：废水处理设施的建设和设备购置费用。

（2）运行成本：废水处理过程中的能源消耗、人工费用、化学品费用等。

（3）维护成本：废水处理设施的维护保养费用。

（4）废水处理效果成本：废水处理效果达标所需的成本。

7.3.2成本优化策略

（1）提高设备运行效率：通过优化设备运行参数，降低能源消耗，减少运

行成本。

（2）合理配置人力资源：合理配置废水处理设施的操作人员，降低人工费

用。

（3）采用先进技术：采用先进的废水处理技术，提高处理效果，降低，发水

处理成本。

（4）加强设备维护：定期对废水处理设备进行维护保养，延长设备使用寿

命，降低维护成本。

通过以上分析，可以看出造纸行业废水处理设施运行与管理的重要性。做好

设施的运行维护、自动控制以及成本优化，才能保证废水处理效果的稳定性和经

济性。

第八章造纸行业废水处理工程案例

8.1工程概况

本项目位于我国某大型造纸企业，该企业主要生产文化纸、包装纸等系列产

品。由于造纸过程中产生的废水具有水量大、污染物浓度高、成分复杂等特点，

对周围水环境造成较大压力。为了实现清洁生产和可持续发展，企业决定投资建

设一套先进的废水处理设施。

工程主要包括废水预处理、生化处理、深度处理和污泥处理四个部分。设计

处理规模为10000m3/d,占地面积约为20000疗。工程于某年启动，经过近两

年的建设，于某年正式投入使用。

8.2技术路线

8.2.1预处理

预处理主要包括格栅、调节池、初沉池和絮凝沉淀池。废水首先经过格栅拦

截较大颗粒物，然后进入调节池，对水质、水量进行调节，保证后续处理设施稳

定运行。调节池出水进入初沉池，去除大部分悬浮物，降低后续生化处理的负荷。

絮凝沉淀池采用聚合硫酸铁作为絮凝剂，对废水中的细小悬浮物进行絮凝沉淀，

提高后续生化处理的效率。

8.2.2生化处理

生化处理采用A2/0（厌氧/好氧）工艺，主要包括缺氧池、好氧池、二沉池

等。废水首先进入缺氧池，通过厌氧反应去除部分有机物，同时实现脱氮作用。

然后进入好氧池，通过好氧微生物的作用，进一步降解有机物，实现脱氮除磷。

二沉池用于分离生化污泥，保证生化处理的稳定性。

8.2.3深度处理

深度处理主要包括活性砂流池和反渗透装置。活性砂滤池用丁进步去除废

水中的悬浮物、胶体和微生物等，提高废水水质。反渗透装置采用膜分离技术，

对废水进行深度处理，去除其中的溶解性有机物、重金属离子等，保证废水达到

排放标准。

8.2.4污泥处理

污泥处理主要包括污泥浓缩、污泥脱水等环节。生化污泥经过浓缩后，采用

板框压滤机进行脱水处理，降低污泥含水率，便于后续处置。

8.3项目运行效果

自项目投入使用以来，各项处理设施运行稳定。废水处理后，水质指标达到

《造纸工业水污染物排放标准》(GB35442008)的一级排放标准。具体运行效果

如下：

(1)预处理：格栅拦截效果良好，废水悬浮物去除率大于80%；调节池对

水质、水量的调节作用明显；絮凝沉淀池对细小悬浮物的去除效果较好。

(2)生化处理：A2/0工艺运行稳定，去除有机物、脱氮除磷效果显著；二

沉池污泥浓度适中，沉降功能良好。

(3)深度处理：活性砂滤池对悬浮物、胶体和微生物的去除效果较好；反

渗透装置对溶解性有机物、重金属离子的去除效果明显。

(4)污泥处理：污泥浓缩、脱水效果良好，污泥含水率降至60%以下.便

于后续处置。

通过本项目的实施，企业实现了清洁生产，减轻了对周围水环境的影响，为

造纸行业的可持续发展提供了有力保障。

第九章政策法规与标准

9.1国家政策法规

我国对环境保护和废水处理一直高度重视，制定了一系列政策法规以规范造

纸行业废水处理与水环境治理。主要包括以下几个方面：

(1)环境保护法；作为我国环境保护的基本法，明确了企业和个人在环境

保护方面的权利、义务和责任。

(2)水污染防治法：针对水污染防治工作，明确了防治水污染的总体目标、

基本原则和具体措施。

(3)环境影响评吩法：规定企业在建设项目前必须进行环境影响评价，保

证项目符合环境保护要求。

(4)建设项目环境保护管理条例：对建设项目的环境保护管理进行规范，

包括环评、环保设施设计、施工、验收等环节。

(5)造纸行业废水排放标准：规定了造纸行业废水排放的污染物浓度限值、

排放方式等要求。

9.2行业标准

造纸行业废水处理与水环境治理涉及多个环节，我国相关部门制定了一系列

行业标准，以规范行业废水处理设施的建设、运行和管理。主要包括以下几类：

（1）废水处理设施设计标准：规定了造纸行业废水处理设施的设计原则、

工艺参数、设备选型等要求。

（2）废水处理设施运行维护标准：明确了废水处理设施的运行维护要求，

包括操作规程、设备保养、水质监测等。

（3）废水排放标准：针对不同地区、不同规模造纸企业，规定了废水排放

的污染物浓度限值、排放方式等要求。

（4）废水处理工程技术规范：提供了造纸行业废水处理工程的技术指导，

包括处理工艺、设备选型、构筑物设计等。

9.3地方政策与法规

地方政策与法规在造纸行业废水处理与水环境治理方面起到重要作用，以下

是一些典型的地方政策与法规：

（1）地方环境保护条例：规定了地方环境保护的目标、任务、责任等方面

的内容，为企业废水处理提供政策依据。

（2）地方水污染防治条例：明确了地方水污染防治的目标、任务、措施等,

对造纸行业废水处理提出具体要求。

（3）地方造纸行业废水排放标准：根据地方环境容量和产业政策，对造纸

行业废水排放的