废纸制浆造纸厂废水处理案例｜废纸制浆造纸厂废水怎么处理方法

废纸制浆造纸废水"IC厌氧+好氧"处理工程

一、项目背景与概况

某包装纸生产企业位于华南地区，以废纸为主要原料生产瓦楞原纸和箱板纸，年产量30万吨。废纸制浆过程中产生的废水主要来源于碎浆、筛选、洗涤和造纸等工序，废水中含有大量的细小纤维、填料、油墨粒子以及各类添加剂。随着国家环保政策的日趋严格和地方排放标准的提高，该企业原有废水处理设施已无法满足新的排放要求，决定新建一套完整的废水处理系统。

项目设计处理规模为20000立方米/天，进水水质指标为：COD浓度2500-3500毫克/升，BOD₅浓度800-1200毫克/升，SS浓度1500-2500毫克/升，氨氮浓度30-50毫克/升，总氮浓度50-80毫克/升，pH值7.0-8.5。出水执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》表2标准，要求COD≤80毫克/升，BOD₅≤20毫克/升，SS≤30毫克/升，氨氮≤8毫克/升，总氮≤12毫克/升。

二、废水特性与处理难点

废纸制浆废水的特性与原生浆废水有显著差异。首先，废水中含有大量脱墨过程中产生的油墨粒子、胶黏物和白土填料，这些物质增加了废水的SS浓度和色度。其次，废纸浆中可能含有热熔胶、蜡质等疏水性物质，这些物质在废水中形成稳定的乳化体系，增加了处理难度。再次，废纸原料来源复杂，可能含有一定量的重金属和有机氯化物等有害物质，对微生物活性有潜在抑制作用。

该项目的处理难点主要体现在以下几个方面：一是进水COD浓度波动大，最高可达4000毫克/升以上，对生物处理系统的冲击较大；二是废水中含有一定量的难降解有机物，如改性淀粉、合成聚合物等，常规生物处理难以有效去除；三是脱墨废水中的细小纤维和填料含量高，容易造成处理设施堵塞和污泥产量大；四是总氮去除难度大，需要在好氧段实现充分硝化的同时，在缺氧段实现高效反硝化。

三、工艺流程与技术路线

针对废纸制浆废水的特性，本项目采用"预处理+IC厌氧反应器+好氧生物处理+混凝沉淀+过滤"的组合工艺。该工艺充分利用了厌氧处理高浓度有机废水的优势，同时结合好氧处理进一步去除有机物和氨氮，最后通过物化深度处理确保出水达标。

3.1 预处理系统

预处理系统由粗格栅、细格栅、纤维回收机和调节池组成。粗格栅栅隙20毫米，去除粗大杂物；细格栅栅隙5毫米，进一步去除细小杂物。纤维回收机采用斜筛式，筛缝0.5毫米，回收废水中的可利用纤维，既减少了后续处理负荷，又实现了资源回收。调节池有效容积6000立方米，水力停留时间7.2小时，设置曝气搅拌系统防止沉积。

3.2 IC厌氧反应器

IC厌氧反应器是本工程的核心厌氧处理单元，采用内循环厌氧反应器技术。反应器直径12米，高度24米，有效容积约2500立方米，设计容积负荷12-15千克COD每立方米每天。IC反应器通过内循环结构实现了污泥与废水的充分接触，提高了传质效率和容积负荷。

反应器内部设置两级三相分离器，第一级分离器位于反应器中部，主要分离沼气并产生内循环动力；第二级分离器位于反应器顶部，确保出水携带的污泥量最小化。反应器底部设置高效布水系统，保证废水均匀分布。反应器温度控制在35±2摄氏度，通过沼气锅炉加热维持。反应器产生的沼气经过脱硫处理后用于锅炉燃烧，实现了能源回收。

IC反应器对COD的去除率达到70%-75%，BOD₅去除率达到80%以上，同时产生大量沼气，沼气产量约0.35立方米每千克COD去除量，日产沼气约18000立方米，折合标准煤约13吨。

3.3 好氧生物处理系统

好氧系统采用改良型氧化沟工艺，由厌氧区、缺氧区和好氧区组成。氧化沟总容积15000立方米，水力停留时间18小时。厌氧区容积1500立方米，主要进行聚磷菌的释磷作用；缺氧区容积4500立方米，进行反硝化脱氮；好氧区容积9000立方米，进行有机物氧化和硝化反应。

氧化沟采用转碟曝气机供氧，共设置转碟曝气机12组，每组直径1.4米，长度6米。通过调节转碟转速和浸没深度控制供氧量，好氧区溶解氧维持在2-3毫克/升。污泥浓度控制在4000-5000毫克/升，污泥龄控制在15-20天，以保证硝化菌的充分增殖。

3.4 混凝沉淀与过滤系统

二沉池出水进入混凝沉淀池进行深度处理。混凝剂采用聚合氯化铝铁，投加量150-250毫克/升，助凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺，投加量1-2毫克/升。混凝沉淀池采用高密度沉淀池形式，集混凝、絮凝、沉淀于一体，表面负荷1.5立方米每平方米每小时。

沉淀池出水进入砂滤池进行过滤，滤池采用均质石英砂滤料，滤料粒径0.8-1.2毫米，滤层厚度1.2米，滤速8-10米每小时。过滤系统主要去除出水中残留的悬浮物和胶体物质，确保SS稳定达标。

四、关键设备与构筑物

调节池：钢筋混凝土结构，尺寸50米×25米×5.5米，有效水深5.0米，有效容积6250立方米。配套潜水搅拌器4台，曝气系统一套。

IC厌氧反应器：碳钢防腐结构，直径12米，高度24米，有效容积约2500立方米。配套沼气收集系统、脱硫装置、内循环泵和自动控制系统。

改良型氧化沟：钢筋混凝土结构，采用环形沟渠形式，总容积15000立方米，有效水深4.5米。配套转碟曝气机12组、污泥回流泵、混合液回流泵和在线监测仪表。

二沉池：辐流式沉淀池，直径35米，有效水深4.0米，表面负荷0.65立方米每平方米每小时。配套周边传动刮泥机、污泥回流泵和浮渣收集装置。

高密度沉淀池：集成式钢结构，尺寸20米×12米×6.0米，配套絮凝搅拌机、刮泥机和污泥泵。

砂滤池：钢筋混凝土结构，尺寸15米×10米×4.5米，滤层厚度1.2米，配套反冲洗水泵和风机。

五、运行效果分析

工程运行一年来，各处理单元运行稳定，出水水质持续达标。

预处理单元：进水COD平均3000毫克/升，出水COD平均2850毫克/升，去除率5%；进水SS平均2000毫克/升，出水SS平均1400毫克/升，去除率30%。纤维回收机每天回收纤维约8吨，回用于生产。

IC厌氧反应器：进水COD平均2850毫克/升，出水COD平均750毫克/升，去除率74%；进水BOD₅平均1000毫克/升，出水BOD₅平均180毫克/升，去除率82%。沼气产量稳定，甲烷含量65%左右，日产沼气约17000立方米，全部用于锅炉燃烧，年节约燃煤费用约350万元。

改良型氧化沟：进水COD平均750毫克/升，出水COD平均120毫克/升，去除率84%；进水氨氮平均40毫克/升，出水氨氮平均4毫克/升，去除率90%；进水总氮平均65毫克/升，出水总氮平均10毫克/升，去除率85%。

混凝沉淀+砂滤：进水COD平均120毫克/升，出水COD平均65毫克/升，去除率46%；进水SS平均35毫克/升，出水SS平均12毫克/升，去除率66%。

最终出水各项指标：COD平均65毫克/升，BOD₅平均10毫克/升，SS平均12毫克/升，氨氮平均4毫克/升，总氮平均10毫克/升，均优于排放标准要求。

六、运行管理经验

在IC厌氧反应器的运行管理中，温度控制是关键因素。反应器温度维持在35±2摄氏度，温度波动过大会影响厌氧菌的活性。冬季气温较低时，通过沼气锅炉加热循环水维持反应器温度，确保厌氧处理效率稳定。同时，严格控制进水中的硫化物浓度，硫化物对产甲烷菌有抑制作用，进水硫化物浓度应控制在50毫克/升以下。

在氧化沟的运行管理中，溶解氧控制是核心。好氧区溶解氧维持在2-3毫克/升，过高会增加能耗并导致污泥老化，过低则影响硝化效果。通过在线溶解氧仪实时监测，结合变频调速技术自动调节转碟转速，实现了溶解氧的精准控制。混合液回流比控制在200%-300%，根据进水总氮浓度动态调整，确保反硝化脱氮效率。

污泥处理方面，系统每天产生剩余污泥约25吨（含水率80%），采用板框压滤机脱水至含水率60%以下，脱水后的污泥送热电厂掺烧处理，实现了污泥的减量化、无害化和资源化。

七、工程投资与运行成本

工程总投资约5200万元，其中土建投资3000万元，设备投资2200万元。吨水运行成本约2.5元，其中电费1.0元，药剂费0.6元，人工费0.3元，污泥处置费0.3元，其他费用0.3元。沼气回收利用每年可节约燃煤费用约350万元，中水回用率达到50%，每年节约新鲜水用量约365万吨，节约水费约730万元。扣除运行成本后，年净收益约600万元，投资回收期约8.7年，具有良好的经济效益和环境效益。