造纸工业的废水量大，污染严重，处理难度大。废水分为黑液、中段水、白水三种。黑液来源于蒸煮废液，污染负荷最大，占造纸厂总污染负荷的90％；中段水来源于造纸工艺洗涤、筛选、漂白等工段，废水色度高；白水来自打浆机等的生产废水，污染物浓度低。

黑液是造纸废水处理的重点。处理的工艺大都采用碱回收法。主要的碱回收工艺有：湿式燃烧法传统碱回收；离子体裂解法；湿式干裂解法；电渗析法；黑液加Fe₃O₄燃烧、苛化、直接回收法；组合浓缩、闪蒸、干烧碱回收法；闪速热解汽化法等。但是，碱回收法草浆黑液中硅含量很高，黏度大，蒸发过程能耗高，蒸发后最终浓度难以达到燃烧要求，严重影响碱回收系统的稳定运行，因此要做黑液的除硅处理。除硅主要的方法是黑液中加入阳离子置换剂，如Ca^2＋＋CaO，Mg^2＋＋（MgO，Mg₂SO₄）和Al ^3＋＋Al₂（SO₄）₃等，使SiO₂形成不溶性硅酸盐而沉淀。其次也可调节pH（9～10）或加絮凝剂使SiO₂沉淀。例如某厂造纸黑液废水的化学除硅－混凝沉淀法处理工艺如下：

在草浆黑液中加入一定量阳离子置换剂，不断搅拌，使之形成稳定硅酸盐沉淀，并生成难溶的木质素磺酸盐，再加适量絮凝剂，进行固液分离；所得碱液可以浓缩回收，或部分用于制浆，部分排入中段废水处理。上述处理工艺的去除率：COD≥70％，木质素≥85％，色度≥95％，SiO₂≥98％。

小型造纸厂废水处理可采用物化法＋生物法工艺，例如某厂的造纸废水处理工艺流程如下：

该厂以石灰法制纸，麦草为原料。废水平均COD_cr4100mg/L，BOD₅1700mg/L，SS2000mg/L，经处理后出水COD_cr345mg/L，去除率91.6％，BOD 92.5mg/L，去除率94.6％，SS 95.6mg/L，去除率95.2％。

又如某厂的中段废水加部分白水，水量20000t/d，COD 1000mg/L，BOD 350mg/L，SS 700mg/L。其处理工艺是：

废水经处理后达到二级污水排放标准。