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能源危机导致世界各国都在面临一个很大的问题，那就是能源安全，寻找可再生能源来代替化石能源已是每个国家都必须解决的问题，生物柴油是一种发展趋势，而解决办法之一是利用废水发酵微生物生产微生物油脂，其既能降低废水COD以达到排放标准，又可使得生产的微生油脂获得一定的经济效益，因此对其工艺的优化选择是其研究重点。本文主要进行了含糖废水发酵产微生物油脂的分离工段工艺优化，最后配合相关人员建立了利用废水生产微生物油脂的工业化示范装置。首先，确定粘红酵母絮凝剂的选择聚合硫酸铁和阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝时，菌体去除率可到96%；研究了发酵液中各组分对絮凝效果的影响，发现柠檬酸和二价离子对絮凝促进作用较大；选择气浮法收集粘红酵母采用阳离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁作为絮凝剂，通过BBD和CCD实验设计，确定了聚合硫酸铁的添加量、聚丙烯酰胺的添加量、溶液的pH值和发酵液的菌体浓度对菌体的气浮率均影响较为显著，通过建立方程式模型，确定最适条件为聚合硫酸铁900ppm，聚丙烯酰胺200ppm，pH3.11，发酵液初始OD600nm为0.15时，气浮率能达87.12%，并对絮凝法和气浮法处理粘红酵母物料成本和工艺特点进行了比较分析，确定菌体收集方法为气浮法和沉降法结合使用，菌体去除率在90%以上，同时又可保证工艺连续性。其次，验证了聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的复合使用能够减少菌液的粘度，经板框压滤机处理后细胞收集率达到85%；探究了双螺杆挤压破壁处理粘红酵母和小球藻的可行性，破壁后的粘红酵母提油率达16%，小球藻破壁比较明显，油脂提取率达27%，经双螺杆挤压破壁后所得的微生物油脂和未经挤压破壁处理的油脂气相处理后发现其组成相似，主要为C16和C18油脂，转速的改变对于细胞破壁的影响较为明显，发现转速在80~100rpm之间有利于油脂和多糖的提取，而对于叶绿素的提取则要选定一个合适的转速，太快或者太慢不利其的获得。最后，建立了利用味精废水生产微生物油脂的示范装置,并进行了相关设备的调试和实验工作，包括设备选型和安装，管线的布置，工艺路线的优化，各个设备的调试以及相关设备的工业化实验工作。