造纸行业废水处理与回收方案

造纸行业废水处理与回收方案

第一章废水处理概述..............................................................2

1.1行业废水特性............................................................2

1.2废水处理的意义与目的.....................................................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

第三章预处理工艺................................................................4

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

3.2沉淀池处理...............................................................5

3.3调节池处理...............................................................5

第四章物理处理工艺..............................................................6

4.1过滤工艺.................................................................6

4.2沉淀工艺.................................................................6

4.3浮选工艺.................................................................6

第五章化学处理工艺..............................................................7

5.1中和工艺.................................................................7

5.2氧化还原工艺.............................................................7

5.3凝聚沉淀工艺.............................................................7

第六章生物处理工艺..............................................................8

6.1好氧生物处理.............................................................8

6.1.1处理原理...............................................................8

6.1.2处理方法...............................................................8

6.1.3优缺点..................................................................8

6.2厌氧生物处理.............................................................8

6.2.1处理原理...............................................................8

6.2.2处理方法...............................................................8

6.2.3优缺点..................................................................9

6.3混合生物处理.............................................................9

6.3.1处理原理...............................................................9

6.3.2处理方法...............................................................9

6.3.3优缺点..................................................................9

第七章废水深度处理..............................................................9

7.1膜分离技术...............................................................9

7.1.1微滤技术...............................................................9

7.1.2超滤技术...............................................................9

7.1.3纳滤技术...............................................................9

7.2吸附技术.................................................................10

7.2.1活性炭吸附............................................................10

7.2.2离子交换吸附..........................................................10

7.2.3生物吸附..............................................................10

7.3超临界水氧化技术.......................................................10

7.3.1反应原理.............................................................10

7.3.2工艺流程.............................................................10

7.3.3应用优势.............................................................10

第八章废水回收利用.............................................................11

8.1水的回收利用...........................................................11

8.2溶剂回收利用...........................................................11

8.3固体废物回收利用.......................................................12

第九章废水处理设施运行与管理...................................................12

9.1设施的运行管理.........................................................12

9.1.1运行管理制度.........................................................12

9.1.2运行管理措施.........................................................12

9.2废水监测与控制..........................................................13

9.2.1监测项目及方法........................................................13

9.2.2监测频率..............................................................13

9.2.3监测数据管理..........................................................13

9.3应急处理与防范..........................................................13

9.3.1应急处理措施.........................................................13

9.3.2防范措施.............................................................13

第十章发展趋势与政策建议.......................................................13

10.1行业废水处理发展趋势..................................................13

10.2政策法规与标准........................................................14

10.3技术创新与绿色发展....................................................14

第一章废水处理概述

1.1行业废水特性

造纸行业作为我国重要的基础工业之一，废水处理问题日益受到广泛关注。

造纸废水具有以下特性：

（1）水量大：造纸生产过程中，需大量使用水作为溶剂，因此废水产生量

较大。

（2）污染物浓度高：造纸废水中含有大量有机物、悬浮物、色素、重金属

等污染物，浓度较高。

（3）水质变化大：造纸废水的水质受到原材料、生产工艺、操作条件等多

种因素的影响，变化较大。

（4）生物降解性较差：造纸废水中的有机物主要以木质素、纤维素等高分

子化合物为主，生物降解性较差。

1.2废水处理的意义与目的

废水处理在造纸行业具有重要意义，具体体现在以下几个方面：

（1）保护环境：造纸废水未经处理直接排放，将对周围水体、土壤和大气

造成严重污染，影响生态环境。通过废水处理，可以减少污染物排放，保护环境。

（2）实现水资源循环利用：废水处理可以回收造纸废水中的有用物质，提

高水资源利用率，降低新鲜水资源消耗。

（3）提高企业经济效益：废水处理可以FI收造纸废水中的有价物质，如碱、

纤维素等，降低生产成本，提高企业经济效益。

（4）促进可持续发展：造纸行业废水处理有助于实现清洁生产，降低能耗

和污染，推动行业可持续发展。

废水处理的主要目的包括：

（1）降低污染物浓度：通过物理、化学和生物方法，去除废水中的悬浮物、

有机物、重金属等污染物，降低污染物浓度。

（2）提高废水可生化性：通过预处理措施，提高废水中的可生物降解有机

物含量，为后续生物处理创造条件。

（3）实现废水达标排放：根据国家排放标准，保证废水处理后的水质达到

规定要求，减轻对环境的影响。

（4）回收有用资源：通过废水处理，回收废水中的有价物质，熨现资源化

利用。

第二章废水处理技术概述

2.1物理处理方法

物理处理方法是基于废水中污染物与水相的物理性质差异进行分离的一种

处理方式。在造纸行业废水处理中，常用的物理处理方法包括格栅过滤、沉淀、

气浮、离心分离等。

格栅过滤是利用格栅将废水中的悬浮物拦截，以减少后续处理单元的负荷。

该方法简单有效，适用于预处理阶段。

沉淀是利用废水中的悬浮物在重力作用下沉降，实现固液分离的一种方法。

根据沉淀速度的不同，可分为快速沉淀和慢速沉淀。该方法适用于去除废水中的

大部分悬浮物。

度，为后续的生物处理和深度处理创造有利条件。本章主要介绍造纸行业废水预

处理工艺中的格栅处理、沉淀池处理和调节池处理。

3.1格栅处理

格栅处理是造纸行业废水预处理的首道工序，其主要作用是拦截废水中较大

的悬浮物和漂浮物，防止其对后续处理设施造成堵塞。格栅处理主要包括以下步

骤：

（1）进水预处理：废水进入格栅处理系统前，需进行水质、水量调节，保

证废水在进入格栅前达到处理要求。

（2）格栅设置：限据废水成分和处理要求，选择合适的格栅间隙大小，一

般可分为粗格栅（间隙大于20mm）和细格栅（间隙小于lOmm）。

（3）拦截物体清除：格栅拦截的物体应及时清除，避免影响处理效果，清

除方法包括人工清理和机械清理c

3.2沉淀池处理

沉淀池处理是造纸行业废水预处理的重要环节，其主要目的是利用重力作用

将废水中的悬浮物和胶体颗粒分离出来。沉淀池处理主要包括以下步骤：

（1）进水预处理：废水进入沉淀池前，需遂行水质、水量调节，保证废水

在进入沉淀池前达到处理要求。

（2）沉淀池设计：根据废水成分和处理要求，选择合适的沉淀池型式和尺

寸，如平流式沉淀池、辐流式沉淀池等。

（3）沉淀效果保障：为提高沉淀效果，可采取以下措施：调整废水在沉淀

池中的停留时间、控制废水流速、投加混凝剂等。

3.3调节池处理

调节池处理是造纸行业废水预处理的关键环节，其主要作用是调节废水的水

质、水量和pH值，为后续处理创造稳定条件。调节池处理主要包括以下步骤：

（1）进水预处理：废水进入调节池前，需进行水质、水量调节，保证废水

在进入调节池前达到处理要求。

（2）调节池设计：根据废水成分和处理要求，选择合适的调节池型式和尺

寸，如完全混合式调节池、间歇式调节池等。

（3）水质调节：为提高调节效果，可采取以下措施：调整废水在调节池中

的停留时间、控制废水流速、投加酸碱中和剂等。

（4）水量调节：通过调节池的溢流装置，实现废水水量的平衡，保证废水

处理系统稳定运行。

（5）pH值调节：通过投加酸碱中和剂，调节废水pH值，为后续处理创造

有利条件。

第四章物理处理工艺

4.1过滤工艺

在造纸行业废水处理与回收过程中，过滤工艺是一种重要的物理处理方法。

过滤工艺主要是通过特定的过滤介质，将废水中的悬浮物、胶体物质等固体颗粒

予以截留，从而达到净化水质的目的。

过滤工艺主要包括以下儿种方式：

（1）重力过滤：利用重力作用，使废水通过具有一定孔隙率的过滤介质，

如砂滤池、活性炭滤池等，实现悬浮物的去除。

（2）压力过滤：通过提高废水压力，使其在过滤介质中流动，从而实现固

体颗粒的截留。压力过滤设备有压力滤池、滤袋等。

（3）真空过滤：利用真空泵产生负压，使废水通过过滤介质，实现固体颗

粒的截留。真空过滤设备有真空滤池、真空鼓式过滤机等。

4.2沉淀工艺

沉淀工艺是利用废水中的悬浮物、胶体物质等固体颗粒在重力作用下的自然

沉降，将其从废水中分离的一种物理处理方法。沉淀工艺主要包括以下几种方式:

（1）初沉池：将废水引入初沉池，降低流速，使悬浮物在重力作用下沉降,

从而实现固液分离。

（2）二沉池：在生物处理过程中，废水中的有机物被微生物分解，产生大

量微生物絮体，通过二沉池实现固液分离。

（3）斜板沉淀池：通过设置斜板，增加沉淀面积，提高沉淀效率。

4.3浮选工艺

浮选工艺是利用废水中的悬浮物、油脂等物质与气泡粘附，在浮力的作用下

上浮至水面，从而实现固液分离的一种物理处理方法。浮选工艺主要包括以下几

种方式：

（1）压力浮选：通过提高废水压力，使空汽溶于废水，然后在减压过程中

释放出大量微小气泡，实现悬浮物的浮选。

（2）溶气浮选：将空气溶于废水中的溶气罐，然后通过减压释放出微小气

泡，实现悬浮物的浮选。

（3）电解浮选：利用电解产生的气体，实现悬浮物的浮选。

浮选工艺在造纸行业废水处理中，对于去除细小悬浮物、油脂等物质具有较

好的效果，是一种有效的物理处理方法。

第五章化学处理工艺

5.1中和工艺

造纸废水的中和工艺是废水处理的重要步躲之一，其主要目的是将废水中的

酸性或碱性物质通过化学反应中和至中性，从而降低废水的腐蚀性，减轻后续处

理单元的负担.中和工艺通常采用酸碱中和法，即向酸性废水中加入碱性物质，

如石灰、氢氧化钠等，或向碱性废水中加入酸性物质，如硫酸、盐酸等。

在中和过程中，pH值的控制，需要精确控制加入的酸碱量，以保证废水pH

值达到中性。中和过程中产生的沉淀物需要进一步处理，以避免对环境造成二次

污染。

5.2氧化还原工艺

氧化还原工艺是利用氧化剂或还原剂对废水中的有机物或无机物进行氧化

或还原反应，从而达到去除污染物的目的。在造纸废水中，氧化还原工艺主要用

于降解难以生物降解的有机物，如木质素、染料等。

氧化剂通常包括臭氧、过氧化氢、氯气等，而还原剂则包括亚硫酸盐、铁盐

等。氧化还原工艺的操作条件较为严格，需要控制反应时间、温度、pH值等因

素，以保证氧化还原反应的顺利进行。

5.3凝聚沉淀工艺

凝聚沉淀工艺是利用凝聚剂将废水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的絮

体，然后通过沉淀或浮选方式将其从废水中分离出来。该工艺在造纸废水处理中

应用广泛，能够有效去除废水中的悬浮物、重金属离子和有机物。

常用的凝聚剂包括铝盐、铁盐、高分子聚合物等。在凝聚沉淀过程中，需要

控制凝聚剂的种类和投加量、pH值、搅拌强度等因素，以获得最佳的凝聚效果。

凝聚沉淀产生的污泥需要进一步处理和处置，以减少对环境的影响。

第六章生物处理工艺

生物处理工艺是造纸行业废水处理与回收方案中的重要环节，主要包括好氧

生物处理、厌氧生物处理和混合生物处理。以下为具体内容：

6.1好氧生物处理

6.1.1处理原理

好氧生物处理是利用好氧微生物在充足的溶解氧条件下，将废水中的有机污

染物降解转化为无害物质的过程。该方法适用于处理浓度较低的有机废水。

6.1.2处理方法

（1）活性污泥法：将废水与活性污泥混合，通过微生物的代谢作用降解有

机污染物，然后进行固液分离，实现废水处理。

（2）生物膜法：在填料表面形成生物膜，废水通过生物膜时，微生物对有

机污染物进行降解。

（3）曝气法：通过向废水中通入空气，增加溶解氧，促进微生物的代谢作

用。

6.1.3优缺点

优点：处理效果稳定，适应性强，运行成本校低。

缺点：对溶解氧要求较高，占地面积较大。

6.2厌氧生物处理

6.2.1处理原理

厌氧生物处理是利用厌氧微生物在缺氧条件下，将废水中的有机污染物转化

为甲烷、二氧化碳等无害物质的过程。该方法适用于处理浓度较高的有机废水。

6.2.2处理方法

（1）上流式厌氧污泥床（UASB）：废水从底部进入，经过污泥层时，有机污

染物被微生物降解，产生的沼气从顶部排出。

（2）厌氧生物滤池（AF）：废水通过填料层，填料表面附着厌氧微生物，对

有机污染物进行降解。

（3）厌氧膨胀床（EGSB）：废水从底部进入，通过膨胀床层，微生物对有机

污染物进行降解。

6.2.3优缺点

优点：处理效率高，适应性强，运行成本较低。

缺点：对温度、pH等条件要求较高，设备占地面积较大。

6.3混合生物处理

6.3.1处理原理

混合生物处理是将好氧生物处理与厌氧生物处理相结合的一种方法，可以充

分发挥两种处理方法的优点，提高废水处理效果。

6.3.2处理方法

（1）厌氧好氧串联：先将废水进行厌氧处理，再将处理后的废水进行好氧

处理。

（2）好氧厌氧好氧串联：废水先进行好氧处理，再进行厌氧处理，最后再

次进行好氧处理.

（3）厌氧好氧厌氧串联：废水先进行厌氧处理，再进行好氧处理，最后再

次进行厌氧处理。

6.3.3优缺点

优点：处理效果稳定，适应性强，运行成本适中。

缺点：设备占地面积较大，操作管理较为复杂。

第七章废水深度处理

7.1膜分离技术

膜分离技术是一种高效、环保的废水深度处理方法，广泛应用于造纸行业废

水处理中。该技术通过特定孔径的膜材料•，实现对.废水中污染物的分离和净化。

以下是膜分离技术在造纸废水深度处理中的具体应用：

7.1.1微滤技术

微滤技术主要去除废水中的悬浮物、细菌、病毒等微小颗粒。通过微流膜对

废水进行过滤，可达到净化水质的目的。

7.1.2超滤技术

超滤技术具有较高的截留分子量，可去除废水中的蛋白质、酶、糖类等大分

子物质。超滤膜的应用，有助于提高废水处理效果，降低污染物含量。

7.1.3纳滤技术

纳滤技术具有更高的分离精度，可去除废水中的重金属离子、有机物等污染

物。纳滤膜的应用，有助于实现废水中有用物质的回收和资源的充分利用。

7.2吸附技术

吸附技术是利用吸附剂对废水中的污染物进行吸附，从而达到净化水质的目

的。以下是吸附技术在造纸废水深度处理中的具体应用：

7.2.1活性炭吸附

活性炭吸附具有较高的比表面积和孔隙结构，对有机物、异味、色素等污染

物具有较强的吸附能力。活性炭吸附在造纸废水处理中，可显著降低污染物含量。

7.2.2离子交换吸附

离子交换吸附利用离子交换树脂对废水中的重金属离子、有机物等进行吸

附，实现对废水的深度处理。离子交换吸附在造纸废水处理中，具有较高的去除

效果。

7.2.3生物吸附

生物吸附是利用微生物对废水中的污染物进行吸附，具有成本低、操作简便

等优点。生物吸附技术在造纸废水处理中的应用，有助于降低污染物含量，实现

废水资源的综合利用。

7.3超临界水氧化技术

超临界水氧化技术是一种高效、环保的废水深度处理方法，利用超临界水的

特殊性质，实现对废水中有机物和部分无机物的氧化分解。以下是超临界水氧化

技术在造纸废水深度处理中的具体应用：

7.3.1反应原理

超临界水氧化技术以水为反应介质，在超临界状态下，废水中的有机物与氧

气发生氧化反应，二氧化碳、水等无害物质。

7.3.2工艺流程

超临界水氧化技术的工艺流程主要包括：废水预处理、氧化反应、冷却分离

等。废水预处理包括调节水质、去除悬浮物等；氧化反应在超临界水条件下进行,

实现污染物的氧化分解；冷却分离将氧化产物与水分离，得到净化后的废水。

7.3.3应用优势

超临界水氧化技术具有以下优势：

（1）反应速度快，处理效率高；

（2）氧化彻底，无二次污染；

（3）适用范围广，可处理多种污染物；

（4）设备紧凑，占地面积小。

通过以上分析，可以看出膜分离技术、吸附技术和超临界水氧化技术在造纸

废水深度处理中具有显著的应用潜力。在实际应用中，应根据废水特点和处理需

求，合理选择和优化处理工艺，以实现废水的高效净化和资源化利用。

第八章废水回收利用

8.1水的回收利用

水的回收利用是迨纸行业废水处理的重要环节。为实现水资源的可持续利

用，造纸企业需遵循以下原则：

（1）优化生产工艺，降低用水量C通过改进生产工艺，提高水资源利用率,

减少废水排放。

（2）分级处理废水，实现水资源的多级利用。将废水分为初级、中级和高

级，分别进行处理和利用。

（3）采用先进的水处理技术，提高废水处理效果。如采用膜生物反应器、

活性污泥法等先进技术，提高废水处理效果。

（4）加强废水回收设施建设，提高回收效率。造纸企业应建立健仝废水回

收设施，保证废水得到有效回收。

8.2溶剂回收利用

造纸过程中，溶剂的回收利用同样具有重要意义。以下为溶剂回收利用的关

键措施：

（1）优化生产工艺，减少溶剂使用。通过改进生产工艺，降低溶剂消耗，

减少废溶剂排放。

（2）采用先进的溶剂回收技术。如采用吸附法、膜分离法等回收废溶剂中

的有用成分。

（3）加强溶剂回收设施建设。造纸企业应建立健全溶剂回收设施，保证溶

剂得到有效回收。

（4）提高废溶剂处理能力。对无法回收的废溶剂进行处理，降低其对环境

的影响。

8.3固体废物回收利用

固体废物回收利用是造纸行业废水处理的重要组成部分。以下为固体废物回

收利用的主要途径：

（1）废纸回收利用。将废纸进行分拣、清洗、破碎等处理，重新制造成纸。

（2）废渣回收利用。将废渣进行资源化处理，如制成砖块、路基材料等。

（3）废塑料收利用。对废塑料进行分拣、破碎、清洗等处理，重新制成

塑料制品。

（4）废纤维回收利用。将废纤维进行回收，用于制备复合材料、生物质燃

料等。

（5）加强固体废物处理设施建设。造纸企业应建立健全固体废物处理设施,

保证废物得到有效处理和同收.

第九章废水处理设施运行与管理

9.1设施的运行管理

9.1.1运行管理制度

为保证废水处理设施的正常运行，企业应建立健全废水处理设施运行管理制

度。主要包括以下内容：

（1）废水处理设施操作规程：明确废水处理设施的操作步骤、注意事项及

应急处理措施。

（2）废水处理设施维护保养制度：定期对废水处理设施进行检查、维护和

保养，保证设施正常运行。

（3）废水处理设施运行记录：记录废水处理设施的运行参数、故障处理等

情况，为设施运行管理和故障分析提供依据。

9.1.2运行管理措施

（1）加强废水处理设施操作人员的培训：提高操作人员的业务水平，保证

设施安全、稳定运行。