制浆造纸高COD废水处理案例｜制浆造纸厂高浓度COD废水处理工程

麻浆制浆稀黑液酸析预处理工程

一、项目背景与概况

制浆造纸是国民经济的重要基础原材料行业，也是水污染物排放的重点行业。在生产过程中，制浆工序会产生高浓度的黑液，其中蒸煮废液的黑液是造纸废水最主要的污染物来源。某麻浆生产企业采用化学制浆工艺生产麻纤维浆料，制浆车间产生的稀黑液COD浓度高达数万毫克每升。

此前的污水处理系统建于设计之初，随着生产规模的扩大，稀黑液对现有污水处理系统造成了越来越大的冲击，导致生化系统频繁崩溃，出水COD严重超标。为彻底解决这一问题，企业决定在现有污水处理系统前端增设一套稀黑液预处理设施，以减轻高浓度废水对主体生化系统的冲击负荷。

二、进水水质特征

稀黑液是制浆蒸煮废液的稀释形态，其中含有大量的木质素、半纤维素、蒸煮药剂残液以及各种有机降解产物，水质极其恶劣。该厂稀黑液的主要水质特征如下：

COD浓度极高，通常在数万毫克每升以上

颜色呈深褐色至黑色，色度极高

木质素含量高，生物降解困难

pH值呈强碱性

稀黑液中的木质素是制浆废水COD的主要贡献者，其分子结构中含有大量苯环结构，生物降解极其困难。如果不进行有效预处理，直接进入生化系统会使活性污泥中毒，导致污水处理系统崩溃。

三、工艺设计与技术路线

经过多种技术路线的比较论证，并结合工程现场的实际情况，最终采用了酸析+高效沉淀池的组合工艺对稀黑液进行预处理。

酸析过程：

酸析是处理含木质素高浓度废水的一种高效且经济适用的技术。工程的核心原理是向稀黑液中加入无机酸（通常为硫酸），将废水的pH值从碱性条件下调节至酸性范围内。在酸性环境中，稀黑液中呈溶解状态的木质素发生质子化作用，溶解度急剧下降，从溶液中析出生成不溶性的木质素絮体。

酸析过程在一个专用的酸析反应器中进行，配备pH在线监测和自动加酸系统，根据实时pH信号精准控制加酸量，保证酸析效果的同时避免过量加酸造成浪费和二次污染。酸析的同时辅以机械搅拌，使药剂与废水充分混合，保证木质素絮体的快速形成。

絮凝与高效沉淀：

酸析后生成的木质素絮体细小，尚需进一步助凝才能形成易于沉降的较大絮体。在酸析反应器下游投加聚丙烯酰胺等助凝剂，通过吸附架桥作用和电性中和作用，使细小絮体团聚成大的絮体颗粒。具备良好沉降性能的絮体进入高效沉淀池。

高效沉淀池采用斜管（板）式设计，相比普通沉淀池具有更高的表面负荷和更短的停留时间。在浅层沉淀原理的作用下，絮体快速沉降到池底形成沉渣，经过排泥系统排出，实现木质素的分离和去除。高效沉淀池在紧凑的空间内实现了高效率的泥水分离。

预处理出水与主系统衔接：

经过酸析+高效沉淀池处理后的稀黑液，COD大幅降低，木质素基本去除，水质得到明显改善。预处理出水与厂区内其他低浓度废水混合后送入原有污水处理系统进行生化处理，系统衔接紧凑，运行管理方便。

四、处理效果与运行数据

工程投入运行后，效果良好且稳定，达到了预期处理目标：

稀黑液COD去除率可达50%以上

木质素（以COD表征）的大幅削减，使稀黑液对后续生化系统的毒性冲击显著降低。原有污水处理系统恢复稳定，污泥活性良好，出水COD、BOD5等指标持续满足排放标准。

高效沉淀池产生的木质素污泥具有热值较高的特点，可以掺入锅炉燃料系统进行焚烧处理，减量化效果显著，同时回收部分热能。

五、工程特点及经济性分析

本工程在预处理工艺设计中具有以下突出特点：

一是技术成熟可靠，运行灵活便捷。酸析技术处理木质素类的理论基础明确，工程实践经验丰富。整套工艺流程简洁，操作维护简便，操作人员经过短期培训即可胜任日常运行管理工作。

二是pH控制系统精准高效。采用自动化pH在线监测和加酸联动控制，实现了酸析过程的精准调控，在保证处理效果的前提下将药剂消耗降到最低，明显节省了运行成本。

三是与现有系统无缝对接。预处理单元独立建设，不改变原有的污水处理系统主体工艺和构筑物，工程实施周期短、改造成本低，系统衔接运转顺畅。

经济性方面，酸析药剂（硫酸）的消耗量适中，自动控制系统的应用降低了液碱等消耗品的浪费，吨水药剂费用可控。高效沉淀池产生的木质素污泥若能有效焚烧利用热能，还能产生一定的能源收益，进一步改善工程的经济指标。

六、小结

稀黑液是制浆造纸废水预处理的技术难点和运行瓶颈所在。本工程实践表明，采用酸析+高效沉淀池工艺对稀黑液进行预处理，COD去除率可达50%以上，木质素基本去除，处理效果稳定可靠。该工艺有效解决了高浓度稀黑液对生化系统的冲击问题，保证了整体废水处理系统的稳定运行。该方案投资省、见效快、运行简便，对麻浆制浆及其他含木质素的高浓度废水预处理具有普遍的借鉴意义。