据1995年统计，中国造纸工业总排水量为23.9亿m3/a，仅次于化学工业及钢铁工业的年排水量，居第三位；化学耗氧量物质排放量为321.4万t/a，占全国工业排放量的1/3；据1994年统计，中国造纸工业排水中，悬浮物总排放量为128.4万t/a。造纸工业水污染治理已经成为造纸行业乃至全社会关注的热点，也是造纸企业生存与发展的关键。
造纸工业是能耗、物耗高，对环境污染严重的行业之一，其污染特性是废水排放量大，其中COD、悬浮物（SS）含量高，色度严重。
造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料，经高温高压蒸煮而分离出纤维素，制成纸浆。在生产过程中，最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有机酸等，有臭味，污染性很强。
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白，这个过程会产生大量的造纸废水；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张，这个过程也容易产生造纸废水。
制浆产生的造纸废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，BOD高达5—40g/L，含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的造纸废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的造纸废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。
造纸中段废水是指浆料经蒸煮、黑液提取后在筛选、洗涤和漂白过程中排出的废水、其排放量大，溶出的木质素及其衍生物使废水具有一系列从浅棕到深褐的颜色。由于这些化合物的生物降解很慢，生化处理效果较差，据文献报道，二级生化法中最多可去除废水中30%的色度，也有一些生物处理法实际上还会增大废水的色度。有色废水给人以不愉快感，色度成分表明废水中含有许多溶解成分，排出环境后又使天然水着色，减弱水体的透光性，影响水底植物的光合作用和水生动物的生长繁殖，因而有效地进行脱色处理是造纸废水达标排放的关键之一。从目前应用的废水处理技术上看，能有效去除造纸中段废水色度的方法有吸附法、混凝法、生物法、化学氧化法、电絮凝法、以及膜分离法等。
造纸废水处理应着重于提高循环用水率，减少用水量和废水排放量，同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的废水处理方法。例如：浮选废水处理法可回收白水中纤维性固体物质，回收率可达95%，澄清水可回用；燃烧废水处理法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和废水处理法调节废水pH值；混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体；化学沉淀法可脱色；生物处理法可去除有机物，对牛皮纸废水较有效；随着污水排放标准的日益严格以及膜产品技术的日趋成熟和广泛应用，近几年国内外陆续出现采用MBR工艺进行深度处理的应用。
制浆造纸废水是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度有机废水，尤其是高浓度的有机物和氨氮，在当今越来越重视环境，排放标准越来越严格的情况下，传统工艺就越来越显得有待改进。目前逐步采用MBR技术部分或完全取代传统好氧工艺，无论从运行稳定性，还是出水指标，均能满足国家环保要求。
膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。
生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。
由于微生物被完全截流在MBR池内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。
该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。
该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在污水处理厂出水深度处理及老厂提标改造等领域有着广阔的应用前景。
