由于造纸废水由三种废水组成：黑液、打浆机废水和造纸机废水，因此它的回收利用主要是针对这三种废水展开。
黑液回收利用
（1）传统碱回收法（燃烧法）。
造纸工业上用碱量很大，每生产1t纸浆需要200-400 kg烧碱。在蒸煮后排出的黑液中有35%左右的无机物，其主要成分是游离的NaOH、Na₂S、Na₂SO4及和有机物结合的其他钠盐。回收碱的目的就是将这些钠盐转化为NaOH和Na₂S回收利用，以降低成本，并减少对水体的污染。
（2）湿式氧化法。
湿式空气氧化是指在高温、高压下，废水中的有机物被氧化分解的过程，其氧化程度取决于所使用的温度和压力。此方法适用于烧碱法黑液。
（3）湿式裂化法。
湿式裂化法回收稻草浆黑液为我国独创的新技术。黑液在20 MPa，360℃左右进行湿式裂化反应15～30 min，黑液中的有机物转化为气体、焦油、炭粉和有机酸，硅酸钠在高CO₂分压下转化为SiO₂沉淀。然后在常压下用沉降法将裂化产物分离，分理出的液体可苛化回收碱。
（4）SCA-比列若得法。
此方法的基本原理与空气氧化法相近似。将浓缩到50%-60%的黑液，在氧气不足的条件下，在热分解炉内进行瞬间热分离，分解产物为Na₂CO₃、H₂S、C等。
（5）黑液的综合利用办法。
回收硫酸盐松节油、用黑液制取胡敏酸氨、回收塔罗油，用黑液制取二甲基亚矾等。另外还可以回收木质素，生产酒精和酵母。
打浆机废水回收利用
纸浆经过打浆机排出的废水，其所含成分与黑液相同，只不过浓度较低。由于所含的有机物质（纤维和碱等）数量少，回收较困难，但废水中的总固体、悬浮物和BOD5仍然很高，直接排放对水体污染仍很严重，因此需要进行处理。主要处理方法包括混凝沉淀法、气浮法、活性污泥法、稳定塘法、生物滤池法及A/O法等。
造纸机废水回收利用
从造纸机上排出的废水中含有大量纤维，如不回收利用，将造成很大浪费，因此，对造纸机器废水必须加以充分的回收和重复利用。这些水部分可以用来稀释纸浆（如案锟排出的白水），部分送至打浆工程使用（吸水箱和伏锟所压出的废水），打浆工程用不了的废水，应送到回收装置进行饲料回收。

  在造纸过程中，用作添加剂或添加剂的有机化学品不能完全保留在纸幅中，有些还会流失到废水中。
这部分对排水水质有一定影响，导致COD等指标增加。吸附有机卤化物的主要来源是含氯漂白剂、消毒剂和一些添加剂。造纸过程中的原料制备、化学制浆和洗涤都是产生废水的过程，废水中的COD、BOD和AOX（可吸收有机卤素）会极大地影响水质。
  造纸废水处理剂的选择可以通过使用絮凝剂来实现。絮凝沉淀法具有工艺简单、操作管理方便、COD去除率高、可避免二次污染等优点。它成本低，处理效果好，具有良好的经济效益和环境效益。这是一种有效的初级处理方法，可用于造纸厂。
  当然，除了硫酸铝，氯化铁、硫酸亚铁和聚合氯化铝也是高效絮凝剂。此外，对于相对密度接近水的大量小颗粒废水处理，可以采用气浮法在减压前对废水进行加压充气，使悬浮固体随着气泡的上升而被去除；先进的氧化工艺如生物处理技术、厌氧生物处理、好氧生物处理等也是造纸生产废水非常有效的处理方法。