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黄姜的药用价值极高，具有“药用黄金”的美称。发展黄姜种植、皂素加工产业可以帮助农民脱贫致富，但是在黄姜皂素的生产过程中，会产生高浓度的有机废水，对生态环境的污染十分严重。SMRH黄姜皂素清洁生产工艺产生的综合废水虽较传统工艺产生的废水危害要小得多，但若属于高深度难降解有机废水。因此为该类废水寻找一条切实可行的处理工艺对整个皂素行业的发展以及环境保护都有重大意义，课题组经研究确定使用“内电解-UASB-生物接触氧化”工艺对综合废水进行处理，本论文在广泛查阅相关资料，仔细研读国内外废水处理最新科研成果的基础上，运用实验室模型对工艺各个处理阶段进行了研究，确定了每个阶段的最佳运行参数，并应用到竹溪创艺皂素有限公司生产废水处理工程实践中，得到了较好的处理效果。本研究取得了以下成果：
1．运用理论与实际相结合的方法，简要分析研究了SMRH黄姜皂素清洁生产工艺以及综合废水的水质特征，并对清洁生产工艺做了水平衡分析。在整个生产工艺中，每生产1吨黄姜皂素(联产约7吨酒精)消耗新鲜水量377.8吨，废水产生量为336.5吨，水的重复利用率为38.8％。相对于传统工艺，SMRH工艺条件下所产生废水的COD浓度有大幅度的下降，但是综合废水仍具有可生化性差、污染负荷高、SO42-含量高、色度高的特点，且含有对微生物有一定毒害作用的物质，属高浓度难降解有机废水。
2．通过理论与实验相结合的方法分析研究了综合废水的预处理——曝气内电解的最优运行参数：最佳铁炭质量比为6：1，COD去除率可达29.69％；当进水pH值为3.5左右时，可在运行费用最低的基础上达到较好的处理效果；温度的变化对曝气内电解工艺COD去除效果影响不大，但对色度的去除有一定的影响，但不是很显著；最佳曝气时间为60min；停留时间可确定为1h左右。经过曝气内电解后废水的B/C也达到了0.354，废水的可生化性有所提高，为后续生化处理提供了有利条件。
3．通过实验分析研究了UASB反应器的运行参数，实验表明UASB反应器对COD的去除效果较好，去除率可达80％以上，系统中COD去除率受pH和温度的影响较明显。UASB反应器运行的最佳进水pH值为7.6，最佳进水温度为38℃；最佳水力停留时间为48h，此时系统内的甲烷化基本完成，反应器内气泡较多；UASB系统运行过程中SO42-浓度对COD的去除效果影响较大，sO42-浓度为3500～4000mg/L时，COD的去除率最大，SO42-浓度为3500mg/L时，COD的去除率达到峰值81.6％。
4．研究了综合废水接触氧化法处理工艺，通过试验分析了接触氧化反应器的启动以及COD去除效果。试验结果表明：温度对COD去除率的影响不大，氨氮去除效率在15～25℃范围内随着温度的升高而逐渐升高，但温度从25℃升高到30℃时，氨氮去除率升高幅度不是太大；生物接触氧化反应器可在较宽的pH值范围内(6.8～8.0之间)处理皂素废水，反应器易于控制；当水力停留时间为12h，出水水质已达到排放标准：最佳溶解氧值为4mg/L。接触氧化池相对UASB较易控制，不需要增加过多的成本就可以满足其最佳工艺条件，只要参数控制在合理范围内即可获得很好的处理效果。
5．接触氧化法使用的是三级生物接触氧化反应器，其中1＃反应器中污染物浓度最高，微生物得到的营养物质多，生物膜明显较厚，2＃、3#反应器内污染物浓度低，微生物得不到充足的营养，表面附着量少。进水COD高的反应器去除率也高，可能是因为废水中有机物浓度太低，很难被微生物菌胶团吸附利用。
6．采用活性炭吸附+混凝法相结合的方法对综合废水进行深度处理，确定了深度处理各个工艺的最佳运行参数。实验分析结果表明，颗粒炭对废水的COD以及色度去除率较粉末炭低，但滤速快，可节省总的处理时间；1g废水中添加10mg活性炭即可使COD和色度达到排放标准。混凝沉淀最佳PAC的投放浓度为200mg/L，最佳PAM投放量为0.5mg/L；当pH在6～8之间时，混凝效果达到最佳。由于原水的pH值为7.5左右，因此不需要投加药剂来调节原水pH值，减少了成本；当搅拌时间在90s左右时，COD、SS的去除效果最好。
7．结合实验结果对实体运行工艺进行了研究，确定了工艺运行参数。其中UASB反应器对环境要求最为苛刻，进水温度需控制在35℃～38℃，pH为7.5～8.0，在此条件下UASB反应器基本可以保证正常运行。实体工艺中酸化池的去除率24.9％，UASB去除率75.9％，接触氧化反应池去除率92.0％。接触氧化池出水经过人工湿地进行浓度处理后效果明显，其COD平均去除率达63.2％，色度几乎可以降到无色。
8．实验室研究结果基本可以指导实体工艺运行且获得了较好的处理效果，废水各项指标均达到了皂素废水排放标准，运行费用为4.18元/t废水。若深度处理采用生态湿地处理，运行费用还会大大缩减，且污水生态处理技术对各种有毒物质和重金属类物质的去除有其特有的优势，因此在有条件运用湿地生态系统进行深度处理的情况下，采用湿地处理技术将会得到更好的环境和经济效益。