本发明提供了一种棉浆黑液与皂素废水的联合处理工艺，首先将棉浆黑液与皂素废水进行混合，混合液进行酸析，然后对混合液进行分离，除去混合液中析出的木质素和悬浮物，得到处理液A；将零价铁和双氧水添加进处理液A中并搅拌反应，反应结束后得到处理液B，处理液B中的大分子复杂有机物的结构发生破坏；在处理液B中加入石灰乳液，将处理液B的pH值调节至中性，处理液中的硫酸根离子转化为硫酸钙沉淀析出，分离除去硫酸钙沉淀，得到处理液C；将处理液C用厌氧UASB生物反应器处理以及MBR好氧生物处理，再经膜分离系统分离，得到最终出水，将最终出水回用或排放。本发明能够实现以废治废、节能降耗、提高废水回用率、减少耗水量的目的。