20世纪80年代以来，低成本、高效率的高负荷厌氧废水处理技术在世界各国造纸工业废水处理中迅速发展。此技术的应用，必须以对废水相关性质了解为前提。目前中国对以萆类为主要造纸原料的造纸废水性质缺乏研究和了解，成为此技术在中国推广应用的主要障碍之一。本文对麦草半化学浆黑液、废纸脱墨废水和纸板厂综合废水进行了厌氧可生化性研究。
1 废水来源与实验方法
1.1 废水来源
试验根据陕西省造纸所用纸浆的实际情况，取有代表性的麦草半化学浆黑液、废纸脱墨废水和纸板厂综合废水为研究对象。
1.1.1 麦草半化学浆黑液
陕西某造纸厂用碱法麦草浆生产沙管原纸。黑液来自粗浆洗涤，将粗浆放人洗涤池冲水洗涤3次，每次洗涤废水经过滤后排出，洗涤全过程8h。废水取样：每隔0.5 h取洗涤滤水水样一次，混合后作为本试验水样。
1.1.2 废纸脱墨废水
西安某造纸厂以废书本、文件、废币等为原料经化学脱墨生产中档卫生纸。该厂用圆网脱水机、漂洗机洗浆，水样取自这两处洗浆混合废水。
1.1.3 纸板厂综合废水
陕西某造纸厂以70％麦草碱法半化学浆和回收30％废纸箱、废纸板生产瓦楞原纸。废水水样以该厂正常生产时总排放口排放的废水作为本试验水样。
1.2 实验方法
1.2.1 废水性质分析
COD，SS，色度，总凯氏氮(TKN)，磷的测定方法见国标；碱度和挥发性脂肪酸(VFA)的测定见文献；木质素测定见文献。
1.2.2 废水厌氧生物可降解性测试
废水的厌氧生物可降解性(BD)测试使用间歇厌氧发酵测定。
将被测废水样品稀释到(以COD计)3-8g／L，置于0.5L的反应瓶中，根据废水性质按比例加入营养，调节pH值到7.0。用实验室UASB反应器处理造纸黑液时培养的颗粒污泥接种(接种量1.0-1.5g[VSS]/L)，测得颗粒污泥m(VSS)／m(TSS)为83.63％。本试验测试温度为35±1℃，测试时间30d。每个样品做两个平行试验，并用一个清水样品作空白实验。发酵前测反应瓶中废水的COD，记作CODo。反应结束时测上清液COD，记作CODfilt，同时测VFA，换算为COD，记作CODVFA。废水的可降解性：BD=[1-(CODfilt-CODVFA)／CO-D。]×100％。
1.2.3 废水毒性测试和毒性性质分析试验
①毒性测定方法
废水毒性以有毒废水使甲烷菌产甲烷活性下降50％时的相应浓度表示。将清水试样和不同稀释度的有毒废水试样分别放人各反应瓶中，调节pH值，补加营养，用淀粉厂废水处理培养的颗粒污泥接种(接种量1.0-1.5G[VSS]/L)，35℃下发酵至终点；发酵过程中记录反应瓶中累计产甲烷量，绘出累计产甲烷量(mL)-时间(h)曲线，计算菌种在清水试样和不同浓度废水中的产甲烷活性(ACT)(mL[CH4]／(g[VSS]h))，由此可绘出废水浓度-产甲烷活性曲线。在此曲线上对应于清水试样中50％产甲烷活性的浓度值，称为被测废水的50％抑制浓度，记作50％IC。50％IC定量表示了废水的毒性大小，此值越小，废水毒性越大。
②毒性性质分析试验
在废水毒性试验终点除去反应瓶中上清液，以清水洗去毒性试验中污泥上的残余发酵液。然后向反应瓶中再投人清水试样及营养，同样测其产甲烷活性，这称为“活性恢复试验”，由此得出的污泥产甲烷活性称为“残余活性”。根据残余活性大小，废水毒性分为代谢毒素、生理毒素和杀菌毒素。
2 试验结果
2.1 废水的一般特性
3种废水的水质组成如表1所示。
表1 3种废水水质特性
项目
半化学浆黑液
废纸脱墨废水
纸板厂综合废水
温度/℃
60-65
40
30-40
pH值
8.4
8.1
8.1
ρ（CODtot)/（gL-1）
31.67
4.62
4.75
ρ（CODfilt)/（gL-1）
28.56
3.15
3.67
ρ（BODtot)/（gL-1）
13.81
ρ（BODFILT)/（gL-1）
12.48
1.44
1.57
ρ（SS)/（gL-1）
620
1319
662
ρ（TKN)/（gL-1）
504
8.5
38
ρ（P)/（gL-1）
8.0
1.6
1.3
碱度/（mmolL-1）
13.30
12.25
6.28
色度/倍
2000
500
1600
木质素/（mgL-1）
12270
0
注：废水的温度为工厂现场测定值的平均数，木质素以COD计。
2.2 3种废水的污染负荷
废水的污染负荷这里定义为每吨产品(浆或纸)生产排放废水中COD和BOD的量。没有考虑SS的污染负荷是因为各工厂因各种各样因素的影响，SS排放浓度差别太大，其测定难以有代表性。3种废水污染负荷查定结果如表2。
表2 3种废水的污染负荷
项目
半化学浆黑液
废纸脱墨废水
纸板厂综合废水
COD负荷/（kgt-1[浆])
600
420
633
BOD负荷/（kgt-1[浆])
260
170
210
制浆得率/%
60-62
85
注：除纸板厂污染负荷为纸外，其余均为浆；计算污染负荷时所用废水水量是3个厂现场测定结果。
2.3 厌氧生化可降解性研究结果
厌氧生化可降解性的实验结果如表3所示。
表3 3种废水的生物可浆解性
项目
半化学浆黑液
废纸脱墨废水
纸板厂综合废水
BD/%
70
75
72
m(BOD):m(COD)/%
43.7
41.5
42.0
木质素含量ψ（COD）/%
39.0