鼠李糖脂作为生物表面活性剂具有环境友好和适用范围广等优点,但产量低导致其使用成本较高。本文利用发酵耦合泡沫分离技术强化鼠李糖脂的生产,并利用鼠李糖脂作为起泡剂和吸附剂来处理重金属废水。首先,为了强化鼠李糖脂的发酵生产,本文构建一种集成发酵和分离的新型装置来实现鼠李糖脂的连续生产。结果表明,鼠李糖脂浓度增加后对细菌生长影响不大,但对鼠李糖脂的合成有显著影响。在最佳实验条件下气体体积流量60 m L/min,装载液体体积100 m L,气体分布器的孔径160μm,鼠李糖脂的回收率和富集比可达到75.15±2.3%和4.83±0.14。泡沫分离塔与发酵罐相结合,连续循环生产鼠李糖脂的结果表明:在鼠李糖脂的合成速率最大时进行泡沫分离过程可以得到鼠李糖脂的最高产量16.46±0.49 g/L。比非耦合操作的产率高32.63%,比其他时间开始泡沫分离过程的实验组产率高13.04%和10.32%。显然,通过整合发酵和泡沫分离来生产鼠李糖脂是可行的。其次,在本研究中以鼠李糖脂为起泡剂和吸附剂,通过泡沫分离技术处理Cd2+废水。鼠李糖脂作为一种阴离子表面活性剂,与Cd2+可以通过静电吸引形成络合物。同时实验中发现Cd2+可以大量吸附到泡沫上,并随着泡沫分离出废水体系。单因素实验结果表明:优化气体体积流量、p H、表面活性剂添加量,最终确定在气体体积流量250 m L/min、p H=7、鼠李糖脂添加量为1.3 g/L时Cd2+有最大去除率96.7±2.9%。通过与常用化学表面活性剂在重金属Cd2+去除方面进行对比发现,鼠李糖脂作为生物表面活性剂具有更高的去除率,且比化学表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）去除效率分别高出7.8%、10.3%、13.1%。最后探讨了泡沫分离技术在选择性去除混合重金属离子方面的研究。选择Cu2+、Cd2+、Pb2+作为待去除重金属离子,以鼠李糖脂为表面活性剂,考察鼠李糖脂浓度、p H、气体体积流量对重金属去除和分离效果的影响,并对选择性和去除机理进行探讨。鼠李糖脂对Cu2+、Cd2+、Pb2+三种重金属的去除效率最佳实验条件为p H为7、气体体积流量150 m L/L、表面活性剂浓度1.0 g/L,去除率分别为90.5±2.7%、96.8±3.0%、86.6±2.5%。选择性分离实验表明以鼠李糖脂为表面活性剂和吸附剂,重金属离子之间具有选择性,分别为Cd2+与Pb2+的选择系数KCd-Pb为1.992,Cd2+与Cu2+选择系数KCd-Cu为1.651,Cu2+与Pb2+的选择系数KCu-Pb为0.751。其中Cd2+与Pb2+选择性最好。