竹浆造纸厂污水处理案例｜大型竹浆造纸废水处理升级改造项目

南方大型竹浆造纸企业废水处理升级改造项目

一、项目背景

该企业位于南方重点流域，是一家年产 30 万吨漂白竹浆的大型制浆企业，以本地毛竹为主要原料，生产过程涵盖备料、蒸煮、洗选、漂白、抄纸等全流程，废水排放量大、成分复杂，是典型的高浓度、高色度、高悬浮物制浆废水。随着当地环保标准提升，要求出水 COD≤80mg/L、SS≤30mg/L、色度≤50 倍，原有 “格栅 + 初沉 + 普通活性污泥” 工艺无法稳定达标，且存在抗冲击负荷弱、污泥产量大、运行成本高的问题，亟需全面升级改造。

二、废水水质特点

企业废水主要来自蒸煮黑液提取后的洗浆废水、漂白废水、纸机白水及车间冲洗水，混合后进水水质波动较大：COD 平均 3000mg/L，峰值可达 4500mg/L；BOD₅约 1200mg/L，B/C 比值 0.4，可生化性一般；SS 平均 800mg/L，以细小纤维、竹屑、木质素颗粒为主；色度平均 900 倍，主要由木质素及其降解产物、漂白残留氯代有机物导致；总氮约 150mg/L、总磷约 20mg/L，还含有少量硫化物、硅化物，对微生物有一定抑制作用。日排放废水总量约 2.4 万 m³，处理站设计处理规模需提升至 3 万 m³/d，满足产能扩张与环保双重需求。

三、处理工艺设计与核心设备

项目采用 “强化预处理 + 水解酸化 + 改良型 Carrousel 氧化沟 + 深度处理 + 污泥处置” 的组合工艺，全流程自动化控制，核心单元设计如下：

强化预处理单元：设置粗格栅（栅距 10mm）+ 细格栅（栅距 3mm），拦截大块竹屑、纤维束；后续接 80 目斜网过滤机，高效截留细小纤维，SS 去除率达 70%；斜网出水进入调节池（HRT=8h），配置空气搅拌系统，均衡水质水量，同时投加 PAC（投加量 150mg/L）与阴离子 PAM（投加量 5mg/L）进行预混凝，初步去除悬浮胶体；调节池出水进入高效初沉池（表面负荷 0.7m³/(m²・h)，HRT=4h），进一步沉淀悬浮物，预处理后 COD 降至 1800mg/L、SS 降至 200mg/L，色度降至 500 倍，大幅降低后续生化负荷。

水解酸化单元：采用升流式水解酸化池，池内安装弹性立体填料，驯化专属水解菌群，HRT=12h。通过厌氧微生物的水解、酸化作用，将大分子木质素、纤维素分解为小分子有机酸，提升废水可生化性，B/C 比值提升至 0.55；同时降解部分硫化物，消除对后续好氧微生物的毒性，出水 COD 降至 1000mg/L。

改良型 Carrousel 氧化沟单元：这是生化处理核心，采用双通道氧化沟设计，内置潜水推流器与微孔曝气系统，控制 MLSS=6-8g/L、DO=2-4mg/L、HRT=24h。通过优化曝气分区，实现 “厌氧 - 缺氧 - 好氧” 交替环境，强化同步硝化反硝化，总氮去除率达 85%；氧化沟抗冲击负荷能力强，可适应进水水质波动，出水 COD 降至 150mg/L、总氮降至 20mg/L。

深度处理单元：采用 “芬顿流化床高级氧化 + 曝气生物滤池（BAF）” 组合。芬顿流化床以铁碳填料为载体，控制 H₂O₂投加量 300mg/L、FeSO₄投加量 100mg/L、pH=3.5，通过羟基自由基高效降解残留难降解有机物与色度，COD 去除率达 40%，色度降至 80 倍；后续 BAF 池采用火山岩填料，HRT=4h，进一步降解残余有机物、截留悬浮物，出水 COD 稳定≤75mg/L、SS≤25mg/L、色度≤40 倍，满足排放标准。

污泥处置单元：预处理污泥与生化剩余污泥混合，进入重力浓缩池（HRT=12h），浓缩后污泥含水率降至 96%；再经高压隔膜板框压滤机脱水，投加 PAM 调理，污泥含水率降至 60% 以下；脱水污泥送至厂区生物质锅炉焚烧，回收热量用于生产，实现污泥资源化利用，无二次污染。

四、运行效果与效益

系统稳定运行 18 个月后，第三方连续 72 小时监测显示：出水 COD 平均 68mg/L、SS 平均 22mg/L、色度 35 倍、总氮 18mg/L、总磷 1.2mg/L，全部优于当地一级排放标准。与改造前相比，吨水处理成本从 3.2 元降至 2.5 元，年节约运行成本约 525 万元；污泥产量降低 30%，焚烧回收热量年节约燃煤约 1200 吨；纤维回收量增加，年减少竹原料消耗约 800 吨，经济效益显著。同时，废水达标排放彻底解决了流域污染隐患，企业顺利通过环保验收，获得绿色工厂认证。