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2008年全国造纸工业废水排放量约为40.77亿吨，约占全国工业废水总量的18.7%，所排放的CODcr约为128.8万吨，约占全国废水CODcr总量的32%。因此应当加大制浆造纸废水的处理力度。目前造纸废水的生物处理方法主要有好氧法和厌氧法，其中厌氧法因具有动力消耗少、投加营养少、污泥产率低以及可以产生甲烷气体等优点而备受关注。在厌氧处理中高温和中温厌氧都需要额外加热，增加了能源的消耗，因此应当加强常温厌氧技术处理制浆造纸废水的研究，从而减少能源消耗，实现节能减排。本文针对常温厌氧处理低浓度废水所遇到的问题进行研究，同时借助了流体力学软件对反应器的模拟，设计了高效的厌氧处理反应器。并利用厌氧反应器处理造纸中段废水，研究了最佳停留时间、负荷、pH、上升流速、回流比等对处理效果的影响；研究了反应器的产气情况；最后对厌氧处理的出水进行了好氧处理和深度处理的研究。通过对厌氧反应器的研究分析，设计了改进型颗粒污泥流化床厌氧反应，并利用Fluent软件对厌氧颗粒污泥床反应器进行了初步的模拟，经过对模拟结果的分析研究后，对改进型颗粒污泥流化床进行了优化。然后利用改进型颗粒污泥流化床处理中段废水。主要研究了最佳停留时间、负荷、pH、上升流速、回流比等对处理效果的影响；其中反应器的最佳停留时间为16h，最佳负荷为，最佳的pH在7.0～7.5之间，最佳上升流速以及回流比为2.3m/h和1:3。此时对CODcr以及色度的去除率约为53%、40%。另外，研究了在最佳条件下反应器的产气情况，得到在最佳处理条件下反应器的产气量为0.55L/g；研究了进水SS对厌氧反应器处理结果的影响，研究得出进水SS对厌氧处理的影响较小。因为厌氧出水不能达到排放要求，必须对厌氧出水进行后续处理。后续处理采用了SBR和高级氧化处理。用SBR反应器对厌氧出水进行后续处理，控制其中的污泥浓度约为2500mg/L，控制水中的溶解氧量为2.0mg/L左右，反应的周期为8h时，对CODcr、色度的去除率分别接近65%、35%。高级氧化处理是在酸性条件下利用Fe与Cu内电解作用并向水中加入ClO2与H2O2。当ClO2与H2O2的体积比为1，浓度为2mol/L的ClO2、30%的H2O2投加量均为0.5ml/L,Fe与Cu质量比4,pH为4时，出水CODcr在60mg/L以下，色度在30以下。