在环保政策日益严格、水资源压力持续增大的背景下，造纸行业废水处理已成为企业可持续发展的核心命题。作为河南省水处理药剂领域的领军企业，巩义市新奇化工厂凭借三十余年技术沉淀，于2024年成功实施了某大型造纸企业废水处理提标改造项目，通过“物化-生化-深度处理”三级联动工艺，实现了废水达标排放与资源化回用的双重突破，为行业树立了绿色转型标杆。

一、项目背景：破解高浓度废水处理难题

该造纸企业年产能超50万吨，生产过程中产生的废水具有“三高一难”特征：

1. 高浓度有机物：制浆黑液COD浓度达28,000mg/L，木质素占比超60%；
2. 高色度：漂白废水色度超2000倍，含氯有机物难以降解；
3. 高悬浮物：抄纸白水SS浓度达1,500mg/L，纤维回收率不足70%；
4. 难生化性：B/C比值低于0.2，传统活性污泥法处理效率低下。

原处理系统采用“格栅+调节池+好氧生物处理”工艺，出水COD、SS长期超标，无法满足《制浆造纸工业水污染物排放标准》要求。新奇化工厂受托进行技术改造，需在6个月内完成工艺升级与设备调试。

二、技术创新：三级联动工艺破解技术瓶颈

项目团队针对废水特性，构建了“预处理强化+生化核心+深度净化”的梯度处理体系：

1. 预处理阶段：固液分离与纤维回收

• 格栅拦截系统：采用15mm粗格栅与5mm细格栅联动，去除树皮、塑料等大颗粒杂质，设备过水流量提升至3000m³/h；
• 纤维回收装置：部署重力自流式筛网与旋转过滤机，实现95%纤维回收率，回收纤维回用于制浆车间，年节约原料成本超200万元；
• 混凝沉淀单元：投加新奇化工自主研发的阳离子聚丙烯酰胺（CPAM），通过电中和与架桥作用，使SS去除率达94.18%，COD降低44.14%。

2. 生化处理阶段：厌氧-好氧协同降解

• UASB厌氧反应器：在35℃中温条件下，通过颗粒污泥床技术，将黑液中85%的有机物转化为甲烷，产气量达1200m³/d，用于锅炉燃料替代；
• A/O生物处理系统：缺氧段设置反硝化菌床，好氧段采用曝气生物滤池（BAF），通过硝化-反硝化作用实现总氮去除率82%，氨氮浓度降至15mg/L以下；
• 生物强化技术：投加木质素降解菌株（如白腐菌Phanerochaete chrysosporium），使难降解有机物去除率提升30%。

3. 深度处理阶段：膜分离与高级氧化

• 超滤膜系统：采用聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜，截留分子量10,000Da，出水SS稳定低于5mg/L；
• 芬顿氧化塔：通过Fe²⁺催化H₂O₂产生羟基自由基（·OH），将色度去除率提升至98%，同时降低COD至60mg/L以下；
• 活性炭吸附柱：选用椰壳活性炭作为吸附介质，进一步去除残留有机物，确保出水COD≤50mg/L，达到《城市污水再生利用工业用水水质标准》。

三、实施成效：经济与环境效益双赢

项目运行一年来，关键指标实现质的飞跃：

• 排放达标率：COD、BOD、SS、色度等指标均优于国标限值，其中COD平均浓度降至45mg/L，较改造前下降82%；
• 水资源回用：处理后中水回用率达75%，年减少新鲜水取用量180万吨，节水成本超300万元；
• 污泥减量化：采用带式压滤机将污泥含水率降至75%以下，外运处置量减少60%，年节约危废处理费120万元；
• 碳减排贡献：通过沼气利用与节能设备改造，年减少二氧化碳排放2,100吨，获评省级绿色工厂。