造纸厂废水处理方案

造纸厂废水处理方案一、引言造纸工业是我国重要的基础原材料产业，在国民经济中占有重要地位。然而，造纸生产过程中会产生大量含有悬浮物、溶解性有机物、重金属等污染物的废水，如果未经有效处理直接排放，将对水环境造成严重污染，危害生态平衡和人类健康。因此，制定科学合理的造纸厂废水处理方案具有重要的现实意义。

二、造纸厂废水来源及特点

（一）废水来源1.制浆废水：制浆过程中，蒸煮、洗浆、筛选等工序会产生大量废水，主要含有纤维、木质素、糖类、碱类等污染物。2.抄纸废水：抄纸过程中，如造纸机的白水循环系统、纸机压榨部等环节会产生废水，含有细小纤维、填料、胶料、溶解性有机物等。3.碱回收车间废水：碱回收过程中会产生一些冷凝水、蒸发废水等，含有少量的碱和有机物。

（二）废水特点1.悬浮物含量高：废水中含有大量的细小纤维、填料等悬浮物，使得废水的浊度较高。2.有机污染物浓度高：含有木质素、纤维素、半纤维素等难降解的有机物质，化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等指标较高。3.色度深：由于含有木质素等带色物质，废水的色度通常很深。4.碱性强：制浆过程中使用大量的碱，导致废水呈碱性。

三、处理目标1.使废水达到国家规定的排放标准，其中化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、悬浮物（SS）、色度、pH值等指标符合相应的排放要求。2.实现水资源的循环利用，减少新鲜水的取用，降低生产成本。3.去除废水中的有害物质，如重金属等，防止对环境造成二次污染。

四、处理工艺选择

（一）预处理工艺1.格栅：设置粗细两道格栅，去除废水中较大的悬浮物和漂浮物，如树枝、纸片、纤维束等，防止其进入后续处理设备，造成堵塞。2.调节池：由于造纸厂废水排放具有间歇性和水质水量波动较大的特点，调节池可起到均衡水质水量的作用，为后续处理工艺提供稳定的进水条件。调节池有效容积根据造纸厂的生产规模和废水排放规律确定，一般可按68小时的废水量设计。3.沉砂池：采用平流式或旋流式沉砂池，去除废水中的砂粒等无机杂质，减轻后续处理设备的磨损，同时避免砂粒在系统中积累对处理效果产生不良影响。

（二）生物处理工艺1.好氧生物处理活性污泥法：活性污泥法是一种应用广泛的好氧生物处理技术。通过向曝气池中通入空气，使微生物处于悬浮状态，与废水充分接触，分解废水中的有机污染物。活性污泥法具有处理效率高、适应性强等优点。生物接触氧化法：在曝气池中设置填料，微生物附着在填料表面生长形成生物膜。废水在曝气作用下与生物膜接触，进行有机物的分解代谢。生物接触氧化法具有生物膜浓度高、污泥产量少、耐冲击负荷能力强等特点。2.厌氧生物处理：厌氧生物处理在无氧条件下，利用厌氧微生物的代谢作用分解废水中的有机污染物，产生甲烷等气体。厌氧生物处理具有能耗低、污泥产量少、能有效降解高浓度有机废水等优点。对于造纸厂废水，可采用UASB（上流式厌氧污泥床）、IC（内循环厌氧反应器）等厌氧处理工艺。UASB反应器内污泥浓度高，能承受较高的有机负荷，通过三相分离器实现气、液、固三相分离。IC反应器则是在UASB的基础上增加了内循环系统，提高了处理效率和抗冲击负荷能力。

（三）深度处理工艺1.混凝沉淀：在废水中投加混凝剂，如聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等，使废水中的细小悬浮物和胶体物质凝聚成较大的颗粒，通过沉淀去除。混凝沉淀可进一步降低废水的悬浮物和COD浓度，改善废水的水质。2.过滤：采用砂滤、活性炭过滤等方式，去除废水中残留的细小悬浮物和溶解性有机物，进一步提高废水的清澈度和水质稳定性。砂滤通过石英砂等滤料拦截杂质，活性炭过滤则利用活性炭的吸附作用去除水中的有机物和异味。3.脱色处理：由于造纸厂废水色度深，可采用化学脱色、生物脱色或吸附脱色等方法进行处理。化学脱色可投加脱色剂，如絮凝脱色剂、氧化脱色剂等；生物脱色利用微生物的代谢作用分解色素；吸附脱色则采用活性炭、离子交换树脂等吸附剂去除色素。

（四）消毒处理经过上述处理后的废水，虽然大部分污染物已被去除，但仍可能含有一些细菌、病毒等微生物。为确保废水达标排放，需进行消毒处理。常用的消毒方法有氯消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒等。氯消毒具有成本低、消毒效果好等优点，但可能会产生氯代有机物等副产物；二氧化氯消毒效果好，副产物少，但成本相对较高；紫外线消毒具有无二次污染、操作简单等优点，但对水质要求较高，且消毒效果受水质影响较大。可根据实际情况选择合适的消毒方法。

五、工艺流程造纸厂废水处理工艺流程如下：

废水→格栅→调节池→沉砂池→厌氧生物处理（UASB或IC）→好氧生物处理（活性污泥法或生物接触氧化法）→混凝沉淀→过滤→脱色处理→消毒→达标排放

六、主要处理设备1.格栅：粗格栅采用机械格栅，细格栅采用回转式格栅，材质一般为不锈钢。2.调节池：采用钢筋混凝土结构，设置搅拌装置，如潜水搅拌机，以保证水质水量均匀。3.沉砂池：平流式沉砂池或旋流式沉砂池，材质为钢筋混凝土。4.厌氧生物处理设备：UASB反应器或IC反应器，由碳钢制作，内部设有三相分离器等装置。5.好氧生物处理设备：活性污泥法的曝气池采用钢筋混凝土结构，配备曝气系统，如微孔曝气器；生物接触氧化法的曝气池内设置填料，材质为塑料或玻璃钢等，同时配备曝气装置。6.混凝沉淀设备：采用混合反应池和沉淀池，混合反应池可采用机械搅拌或水力搅拌，沉淀池一般为斜管沉淀池，材质为碳钢或钢筋混凝土。7.过滤设备：砂滤池采用碳钢制作，内部填充石英砂；活性炭过滤器采用碳钢外壳，内部填充活性炭。8.脱色设备：根据脱色方法选择相应的设备，如化学脱色的加药装置、生物脱色的生物反应器、吸附脱色的吸附柱等。9.消毒设备：氯消毒可采用加氯机；二氧化氯消毒采用二氧化氯发生器；紫外线消毒采用紫外线消毒器。

七、运行管理1.水质监测：建立完善的水质监测制度，定期对进水、各处理单元出水及最终排放水的水质进行监测，监测指标包括COD、BOD、SS、色度、pH值、重金属等。根据监测结果及时调整处理工艺参数，确保处理效果稳定达标。2.设备维护：制定设备维护计划，定期对处理设备进行巡检、保养和维修。检查设备的运行状况，如电机、水泵、曝气装置、搅拌装置等的运行是否正常，及时更换磨损的部件，确保设备长期稳定运行。3.污泥处理：造纸厂废水处理过程中会产生大量的污泥，污泥中含有大量的有机物和重金属等污染物。对污泥进行妥善处理，防止造成二次污染。污泥可采用脱水、干化等方式处理后，进行填埋或焚烧处置。4.人员培训：加强对运行管理人员的培训，提高其专业素质和操作技能。使其熟悉处理工艺、设备性能和操作规程，能够正确处理运行过程中出现的问题，确保废水处理系统的正常运行。

八、成本分析1.建设成本：造纸厂废水处理工程的建设成本主要包括设备购置费用、土建工程费用、安装调试费用等。建设成本与处理规模、处理工艺、设备选型等因素有关。一般来说，处理规模越大，单位处理成本相对越低；采用先进的处理工艺和设备，建设成本会相应增加，但处理效果和运行稳定性会更好。2.运行成本：运行成本主要包括电费、药剂费、人工费、污泥处置费等。电费主要用于设备的运行，如曝气、搅拌、水泵等；药剂费包括混凝剂、消毒剂、脱色剂等的费用；人工费包括运行管理人员的工资等；污泥处置费与污泥产量和处置方式有关。通过优化处理工艺、合理选型设备、加强运行管理等措施，可以降低运行成本。

九、效益分析1.环境效益：通过对造纸厂废水进行有效处理，达标排放，可减少对水环境的污染，保护生态环境，维护水生态平衡。避免了废水排放对河流、湖泊、海洋等水体造成的富营养化、黑臭等问题，保障了水资源的可持续利用。2.经济效益：实现水资源的循环利用，减少新鲜水的取用，降低了造纸厂的生产成本。同时，处理后的达标废水可用于厂区的绿化、冲厕等，进一步节约水资源。此外，符合环保要求的造纸厂在市场上更具竞争力，有利于企业的可持续发展。3.社会效益：造纸厂废水处理达标排放有助于提升企业的社会形象，增强社会公众对企业的信任和支持。促进造纸行业的健康发展，保障相关产业的稳定运行，为社会提供就业机会，对地方经济和社会发展具有积极的推动作用。

十、结论造纸厂废水处理是一项复杂而重要的系统工程