造纸污水，常用处理技术和技术。
行业背景和水质成分分析。
造纸行业在国民经济中占重要位置。我国造纸行业总排水量仅次于化工和钢铁行业，位居工业废水排放量的第三位，COD排放量达到全国工业COD排放总量的三分之一。因此，造纸行业的水污染管理不仅成为造纸行业和社会关注的热点，也成为制约造纸企业生存和发展的关键。利用废纸造纸与采用传统相比，不仅可以节约水、能源，还可以减少化学药品的使用量，减少污染，回收废纸本身是废物的回收管理，因此废纸造纸成为造纸行业的发展趋势。据全国造纸协会调查，中国造纸工业纸浆原料中废纸浆已占63%。与传统植物纤维造纸相比，废纸造纸工业产生的污染减轻了，但在制浆和造纸过程中，BOD、COD、SS、毒性和色度、用水量大排放污染负荷高，对水环境造成严重污染问题。随着排放标准和再利用水要求的提高，废纸造纸废水的处理问题越来越受到重视。
一、造纸废水的来源。
废水水质与排水量和污染量有关，污染量受原料、制浆率的影响，同时污染量与生产过程中添加的助剂有关，如造纸过程中使用有机化学品作为添加剂和助剂，不完全保留在纸张中，流失在废水中的部分对排水水质有一定的影响，COD等指标上升因此，本标准规定制浆废水污染物的发生情况应根据原料种类、化学品投入量、生产技术、产品种类、再利用废水管理的程度和再利用量进行计算。
二、.确定各生产工序的废水水质。
备用废水。
备用废水根据原料的种类、备用方法，废水污染物排放量大不相同，以原木为原料，废水中COD、BOD和SS分别为0-10kg/t浆、0-5kg/t浆和0-8kg/t浆，以非木材为原料，废水中COD、BOD和SS分别为20-60kg/t浆、8-20kg/t浆和30-80kg/t浆。
化学制浆废水。
化学制浆废水主要包括蒸煮废水、漂流废水和制浆各环节产生的溢流水等蒸煮废水在化学制浆生产过程中蒸煮废水污染物产生量最大，例如碱法制浆黑液几乎集中了制浆过程90%以上的污染物，其中含有大量木质素和半纤维素的降解产物、色素、戊糖类、残碱等溶解物。蒸煮废液的污染负荷与制浆率、制浆技术条件等密切相关，化学制浆率低，废液中BOD、COD和SS分别为350-425kg/t浆、1060-1570kg/t浆和235-280kg/t浆，废液在碱回收后产生的污凝水中BOD和COD分别为5-10kg/t浆、10-30kg/t浆，SS含量极低，可忽略。
清洗废水清洗废水:清洗废水主要来自清洗未清洗纸浆产生的蒸煮废水残留物，该环节排出废水的污染物成为清洗损失。

三、水质的变化。
1、COD:纸浆漂白废水中COD的发生量为40-85kg/t产品，其值取决于未漂白纸浆的白色值，根据欧盟纸浆和造纸业的最佳可行技术，蒸煮和氧气去除木质素的伯母值可以降低单位，从漂白设备中释放的COD减少约2kg/t产品，与传统的原素氯漂白相比，使用二氧化氯漂白时，其漂白废水的COD负荷随二氧化氯代替氯的增加而减少，二氧化氯完全原素氯漂白时，废水COD负荷减少约20%-25%
2、BOD:漂白过程中，浆料残留木素和残留漂白过程中二氧化氯替代率对BOD的影响不大，漂白过程前采用氧脱木素预处理，可降低BOD发生量，报道可降低70%，漂白废水中BOD发生量为10-30kg/t浆料。
3、AOX:纸浆中的木质素是漂白废水中的AOX来源，采用延迟脱木素技术和氧脱木素预处理技术，可以大幅度降低漂白废水中的AOX；漂白废水AOX负荷和氯化段二氧化氯替代率的增加呈线性下降关系，AOX行为复杂，根据漂白技术中漂白剂的种类、有效氯化在各漂白段的分配状况、氯化段的加入形式等，可以减少有效氯化量和分阶段加入的漂白技术据统计，二次氯酸钠单段漂移AOX草浆厂的发生量为2.4-7.8kg/t浆，传统CEH三段漂移草浆厂AOX的发生量为7.5kg/t浆，CEH苇浆厂的发生量为2.5-7kg/t浆，木浆厂为4-5kg/t浆，OHH三段漂移的发生量为1.5kg/t浆。近年来，欧盟等国家采用低氯或无氯漂白技术，AOX排放量大幅减少，大部分企业AOX发生量低于1kg/t浆，使用ECF漂白容易将AOX水平降低到0.3kgAOX/ADT以下，TCF漂白几乎不会产生AOX。制浆各环节产生的溢流水:用COD测量，溢出液排出的有机物含量通常在每吨浆5-20kg之间。
污水常规处理的常用艺。
1.絮凝沉淀法。
絮凝沉淀法工艺简单，操作管理方便，COD去除率高，可避免二次污染，成本低，处理效果好，经济效益和环境效益好。沉淀是造纸厂优先的初级处理方法，该方法平均可去除至少85%的SS。初级沉淀的设计参数为平均75%~85%的SS去除率。常用的再生纸废水无机凝集剂有硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚氯化铝(PAC)等，有机凝集剂有聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠等，这些有机凝集剂常用作凝集剂和无机凝集剂。在最佳条件下，混凝沉淀对COD的清除率可达45%，浊度清除率可达95%。壳聚糖复合净水剂、polyDADMAC、三氯化铝天然聚合物复合凝集剂等新型凝集剂对去除废水COD和SS也有效。
2.气浮法。
气浮法适用于大量相对密度接近水的微粒状物的废水处理。气浮法的原理是给废水加压后减压，使浮游物随气泡上升而去除。目前，高效浅层气浮已成为气浮净化技术的主流。该技术对SS、COD的去除率略高于沉淀法，得到的气泡微小，密度极高，可减少凝集剂的投入，降低运行成本，因此在中小型废水处理中表现出一定的优势。
废水经混凝沉淀或气浮处理后，高分子COD物质、SS和色度有效去除，水中的COD负荷主要来自溶解性、低分子量的有机物。生化处理可以去除低分子量的有机物，弥补了凝聚沉淀法的缺陷。研究表明，废纸造纸废水经混凝沉淀一级处理后，废水BOD/COD几乎在0.5~0.7以内，适用于生化处理。
3.高级氧化技术。
3.1生物处理技术:生物处理是废纸造纸废水处理的主要工艺，有多种具体形式，其中厌氧生物处理、好氧生物处理、厌氧-好氧组合技术应用广泛。
3.2厌氧生物处理:常见的厌氧技术包括厌氧折流板反应器(ABR)、厌氧内循环反应器(ic)、上流式厌氧折流板反应器(UASB)和膨胀颗粒反应器(EGSB)早期，土山环保采用ic工艺改造河南省一个废纸造纸废水处理项目。结果表明，该工艺能够适应进水水质和水量的波动，运行稳定。COD去除率达到80%，沼气产率约0.38m3/kg，沼气发电量约7500kwwh/d，实现了整个污水处理系统的收支平衡。厌氧颗粒生物活性炭可去除50%的化学需氧量。采用UASB反应器，水力停留时间为7h，化学需氧量去除率可达66%。然而，厌氧处理的废水中残留有机物的浓度通常很高。采用厌氧技术处理造纸废水，COD去除率可达80%，但剩余COD浓度仍高达800mg/L，需要后续处理。
3.3好氧生物处理:好氧生物技术包括传统活性污泥法、氧化塘、生物膜法等。钱德拉指出，活性污泥中的假单胞菌、柠檬酸杆菌、肠杆菌等微生物种群可以有效去除废水中的BOD、COD、色度、酚类和硫化物。云纳指出，活性污泥法可以去除90%的生化需氧量、70%的化学需氧量、60%~95%的氯酚和40%~60%的氨氮。广西某造纸厂采用土山环保活性污泥为主工艺，ss和COD去除率分别达到99.7%和98.4%，运行稳定，出水达标。此外，活性污泥法对废水中的有毒物质有很高的去除效果。
除传统的活性污泥法外，还采用氧化塘工艺处理废纸造纸废水。工程规模氧化塘对化学需氧量的去除率为30%~40%，中试规模氧化塘的去除率可达60%~70%。好氧池对BOD7和氯酚的去除率分别为50%~70%和10%~50%。悬浮物、生化需氧量、化学需氧量和色度的去除率分别达到85%、95%、68%和26%。此外，在停留时间较短的处理系统中，AOX的去除率可达75%。与活性污泥法相比，生物膜法能够更有效地去除难降解的有毒有害物质，占地面积更小，污泥产量更少，处理能力更强，能够适应水质水量变化的冲击负荷，因此对中小企业废水处理具有更现实的意义。生物膜技术有多种形式，包括SBR生物膜反应器、高密度生物反应器、生物滤池等。
3.4厌氧-好氧组合技术:虽然混凝沉淀处理后的再生纸造纸废水适合生化处理，但由于污染物种类繁多、浓度高，厌氧-好氧组合技术可以达到更理想的去除效果。厌氧预处理的目的是降低有机物浓度，降解难降解有机物，改善废水中有机物的组成结构，进一步提高废水的可生化性。
生化需氧量、化学需氧量和脂肪酸的去除率分别为88%~94%、76%~96%和85%~95%。采用中试集成电路-A/O生物处理工艺处理废纸造纸废水，化学需氧量和悬浮物去除率达到98%，色度去除率达到97%。此外，焦作某造纸厂采用了水解酸化-CASS生物处理工艺。结果表明，水解酸化池大大提高了废水的可生化性和好氧生化系统的处理效率。后续有机物去除集中在CASS池，运行可靠，性能稳定，SS和COD去除率分别达到96.2%和93.5%。
4.吸附法。
活性炭和粉煤灰是造纸废水处理中常用的吸附剂。研究发现，颗粒活性炭能有效去除生化出水的可生物降解有机物，废水中污染物和芳香族化合物的分子量是影响颗粒活性炭处理效果的关键因素。在其他研究中，利用电厂废弃物的底灰作为吸附剂，也取得了良好的处理效果。有机碳含量越高，颗粒越小，对有机污染物的吸附效果越好。
5.组合化学氧化过程。
造纸废水有多种组合处理方法。臭氧氧化-固定床生物膜反应器工艺用于改善出水水质。芬顿试剂和臭氧是常用的氧化剂。采用中试芬顿试剂处理生化出水，结果表明化学需氧量去除率超过92%。采用臭氧氧化法处理造纸废水，化学需氧量去除率达到68%。臭氧作为三级处理工艺，可去除85%~95%的化学需氧量和96%的生化需氧量。COD、色度、AOX去除效果好，所需臭氧少。化学絮凝、气浮和生物接触氧化工艺处理再生纸生产废水的研究结果表明，该工艺可将中水回用率提高到85%。造纸废水经高剂量臭氧处理18分钟，色度去除率达到98%。此外，臭氧处理后，不仅化学需氧量、总有机碳含量和毒性显著降低，而且生物降解性也有所提高。
6.膜过滤。
膜处理技术应用于废纸和造纸废水处理，主要技术有微滤和超滤。膜分离技术可以有效去除造纸废水中的化学需氧量、色度和AOX。实验和实例研究表明，总有机碳、色度和悬浮物的去除率分别达到59%、87%和99%，后续添加溶气气浮工艺可以进一步提高总有机碳的去除效率。湖南省某造纸厂土山采用微滤技术。悬浮物和化学需氧量的去除率分别达到95%和88%以上。出水达标，运行稳定。

处理工艺。

1)目前最常用的废纸造纸废水处理工艺是以生化处理为主体的三级处理技术；
2)混凝沉淀是最常用的一级处理方法，能有效去除废水中的COD和SS，降低后续生物处理的负荷；
3)二级处理以生物处理工艺为主体，常采用厌氧和好氧处理工艺，充分利用两种处理工艺的优势，去除大部分BOD和COD，以及部分氯酚和AOX废水中；
4)吸附、化学氧化和膜过滤能有效去除色度、氯酚和AOX。但考虑到成本、运行管理等因素，以臭氧氧化为代表的化学氧化更倾向于采用作为废纸造纸废水的三级深度处理工艺；
5)废纸造纸废水深度处理后回用是该行业发展的热点领域，回用水的安全性是未来国内外废纸造纸废水深度处理和回用领域的关键问题。
6)土山环保推荐处理工艺:
在处理过程中，主要采用物化和生化处理相结合的方式，根据废水水质和回用水质的要求，对废水进行分期处理。用微孔水力筛过滤废水并回收有用的纸纤维。悬浮固体经一级气浮装置去除后，部分废水回用于制浆过程，剩余废水通过重力流送至生物接触氧化池。接触氧化池内设置曝气系统和组合填料，填料上的微生物用于去除有机物、氨氮、色度等。废水中，生物接触氧化池出水通过重力流流入二级混凝气浮装置，气浮前设置管道混合器。与药剂充分混合后，出水在气浮池中浮选分离，收集后通过出水管流入清水池，使清水水质达到国家一级污水排放标准和造纸生产用水标准的要求。一次气浮和二次气浮的污泥排入污泥储罐。污泥储罐中的污泥定期送至污泥脱水装置进行脱水，脱水后的污泥运出处置。处理后的污水排入清水池，重复使用，多余的清水排出。
调试要点及注意事项
一、调试内容及目的
调试的主要主要内容有：1、带负荷试车，解决影响连续运行可能出现的各种问题，为下一步工作打好基础；2、生物膜的培养，从城市污水处理厂或相类似造纸厂引入活性污泥；生物培养基；3、生物膜的培养、驯化，其目的是选择、培养适应实际水质的微生物；4、确定符合实际进水水质水量的运行控制参数，在确保出水水质达标的前提下，尽可能简单化控制规程，以便于今后的运行指导。
二、调试方法
（一）准备工作：
1.人员准备
a.接受过培训的各岗位人员到位，人数视岗位设置和可以进行轮班而定。
b.工艺、化验、设备、自控、仪表等相关专业技术人员各一人。
2.其他准备工作：
a.检查化验室仪器、器皿、药品等是否齐全，以便开展水质分析。
b.检查仪表及电控系统是否正常。
c.检查各构筑物及其附属设施尺寸、标高是否与设计相符，管道及构筑物中有无堵塞物。
d.检查设备能否正常开机，各种阀门能否正常开启和关闭。
e.检查总供电及各设备供电是否正常。
f.收集工艺设计图及设计说明、自控、仪表和设备说明书等相关资料。
g.检查维修、维护工具是否齐全，常用易损件有无准备。
h.购置絮凝剂、混凝剂。
（二）带负荷试车
开启水处理设施、管道中所有阀门和闸阀，启动进水泵送水，根据各构筑物进水情况，沿工艺流程适时启动其他设备。在此过程中应做好以下几方面工作：1、用容积法校核进、出水流量计计量是否准确，校核在线监测仪，检测进、出水水质，流速，测量并记录设备的电压、电流、功率和转速。
2、检查进线总电流是否符合要求，变配电设备工作是否正常，各种设备工作情况是否正常以及能否满足设计要求，仪器仪表工作是否正常，自控系统能否满足设计要求。
3、及时解决试车过程中发现的问题。
4、编制设备操作规程。

（三）生物膜的培养
生物膜的培养实质就是在一段时间内，通过一定的手段，使处理系统中产生并积累一定量的微生物、使生物膜达到一定厚度，其培养方式主要有静态培养和动态培养。
1.静态培养
所谓的静态培养是：为了防止新生微生物随水流走，尽可能的提供微生物与填料层的接触时间，为加快生物膜的形成，开始阶段为了避免由于造纸废水营养单一，故每天一次以BOD5；N：P=100：5：1.5比例投加尿素、二胺、白糖等营养底物。首先将接种污泥50m3（5%生化有效体积）和废水按1：1的比例稀释混合后用泵打入生化池内，再泵入20%～40%生化体积的生产废水，然后剩余体积加清水贮满池子开始曝气培养。生化池内填料的堆放体积按反应池有效容积45%～50%。静置24h不曝气，使固着态微生物接种到填料上，然后曝气24h，静置2h后排掉反应器中呈悬浮状态的微生物。再将配制好的混合液加入重复操作，5天后，填料表面已全部挂上生物膜，第6天开始连续小水量进水。
2.动态培养
经过6天的闷曝培养，填料表面已经生长了薄薄一层黄褐色生物膜，故改为连续进水，进行动态培养，调整进水量，使污水在生化池内的停留时间为20小时，控制溶解氧在2～4mg/L之间（用溶氧仪测定溶解氧）。约13天之后，填料上有一些变形虫、漫游虫（用生物显微镜观察），手摸填料有粘性、滑腻感，在24天以后出现鞭毛虫、钟虫、草履虫游离菌等原生动物。在经过24天的培养出现轮虫、线虫等后生动物，标志生物膜已经长成。可以开始连续小水量工业运行。
（四）生物膜的驯化
驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物，淘汰无用的微生物，对于有脱氮除磷功能的处理工艺，通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。具体做法是首先保持工艺的正常运转，然后，严格控制工艺控制参数，DO平均应控制在2～4mg/l之间，好氧池曝气时间不小于5小时，在此过程中，每天做好各项水质指标和控制参数的测定，当生物膜的平均厚度在2-2.5mm左右生物膜培养即告成功，直到出水BOD5、SS、CODCr等各项指标达到设计要求。
（五）工艺控制参数的确定
设计中的工艺控制参数是在预测水量、水质条件下确定的，而实际投入运行时的污水处理工程其水量、水质往往与设计有适当的差异，因此，必须根据实际水量水质情况来确定合适的工艺运行参数，以保证系统正常运行和出水水质达标的的同时尽可能降低能耗。
1.工艺参数内容：
需确定的重要工艺参数有进水泵站的水位控制，初沉池、二沉池池排泥周期，浅层气浮处理量、加药量，生物接触氧化池溶解氧DO、温度、PH值、生物膜厚、微生物的生长状态及种类，二沉池泥面高度等。
2.确定方法：
进水泵站水位在保证进水系统不溢流的前提下尽可能控制在高水位运行。用每天排除大泥量的体积和集泥容积对比来确定排泥周期，排泥量体积小于集泥容积。浅层气浮处理能力由厂区所排污水量确定，PAC、PAM的投加量由实际混凝、絮凝情况定，理论与实际不太一样。生物接触演化池DO一般控制在2.5～3.5mg/l之间、不需污泥回流、常温控制、PH值在6.0～8.5之间，微生物的生长状况及种类可由生物显微镜观察。
（六）工艺控制规程：
工艺操作规程主要是用来指导系统运行的，是工艺运行的主要依据，其主要包含以下几方面的内容：1，各构筑物的基本情况；2，各构筑物运行控制参数；3，设施设备运行方式；4，工艺调整方法；5，处理设施维护维修方式。工艺操作规程应在运行工艺参数稳定确定后编制。
（七）调试中的其他工作：
污水厂要正常稳定的运行，还应有一套完善的制度，其主要包括管理制度、岗位职责、操作规程、运行记录、设备、设施维护工作档案记录等，在调试过程中可分步完成上述工作。
三、异常现象处理方法及注意事项
1.在生物膜培养的初始阶段，采用小负荷进水方式，使填料层表面应逐渐被膜状污泥（生物膜）所覆盖；
2.试运行中，应严格监测生物接触氧化池内DO、温度、PH值变化、微生物生长状态及种类；
3.严格控制生物膜的厚度，保持好氧层厚度2mm左右，应不使厌氧层的过分增长，保证生物膜的脱落均衡进行；
4.生物接触氧化在运行过程中应注意在低、中、高负荷时，DO控制不当均有可能发生生物膜的过分生长与脱落，故应控制污泥负荷在0.25～0.3.5kg，BOD5-6/kgMLSS之间；
5.浅层气浮的加药处理出水水质应以满足生化设计进水水质条件为准，保证气浮加药的稳定以利于后续生化处理，因不同厂家生产的PAC含有大约6%～7%的Ca粉容易生化池泛白，经曝气反应生成CaCO3包裹生物膜的表面造成生物膜接壳致使生物膜严重脱落，影响生化的正常运行。同时因聚合氯化铝中AL3+、CL-对微生物的生长或多或少的抑制，建议投加聚铁，Fe3+是微生物生长的微量元素。
6.运行前对所有设施、管道及水下设备进行检查，彻底清理所有杂物，以避免通水后管道、设备堵塞和维修水下设备影响调试的顺利进行。
7.培菌初期，曝气池会出现大量的白色泡沫，严重时会堆积整个生化池走道板，这一问题是培菌初期的正常现象，只要控制好溶解氧和采取适当的消泡措施就可以解决。
8.运行后期发现二沉池出水带有絮状生物膜、并且从沉淀池底部污泥斗易翻团状污泥，故应尽快排出沉淀池底部污泥斗污泥，减少污泥在二沉池的停留时间。