生物处理法在废水处理方面一直发挥着经济、简便、环保等优点，生物处理主要包括A/O、A2/O、SBR、UASB等及一些新兴工艺。煤化工废水COD、氨氮和酚的浓度高，含有难降解有机物，为了更好处理该种废水，一般生物处理工艺难以达到理想效果，因此加强生物处理成为必然趋势。煤化工废水氨氮浓度比较高，生物处理工艺一般选择A/O和A2/O等脱氮效果较好的工艺，在此基础上进行反应器和菌种优选强化，如采用高效微生物反应器和高效菌种等。神华煤直接液化项目的高浓度废水采用“厌氧-缺氧-固定化高效微生物曝气滤池”(3T-BAF)进行处理，固定高效生物滤池内采用高效的生物载体填料，生物附着力强，载体上接种专用高效菌种，强化硝化、反硝化和COD的去除。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
宁夏宝丰能源集团工业园区内产生的煤化工综合废水通过“倍增复合厌氧水解反应器-新型缺氧好氧脱碳脱氮反应器”进行处理，倍增复合厌氧水解反应器内悬挂ZYZX系列叠片展开式蜂窝状微生物载体，防止厌氧菌流失，新型缺氧好氧脱碳脱氮反应器进行缺氧反硝化、好氧脱碳、硝化反应，运行结果表明其出水稳定，抗冲击能力强。重庆钢铁公司焦化废水生物处理采用H.S.B菌种，强化对COD和氨氮的去除，经过实际运行各种污染物均达标排放。
后续(或深度)处理：煤化工废水中含有难降解有机物，经过生物处理后，废水中仍残留一些生物不能降解的有机物，该难降解有机物的存在使废水出水COD或色度难以达标，所以必须进行后续(或深度)处理。所谓后续处理是指为了使处理后出水达标排放而采取的处理措施，而出水需要回用采取的处理措施叫深度处理。后续(或深度)处理方法一般有混凝、吸附、高级氧化等，而膜技术往往用于深度处理。如神华煤直接液化项目的高浓度废水采用“活性炭吸附池-混凝反应池-过滤吸附池”进行后续处理，出水达到一级排放标准。韩超采用“砂滤-O3氧化-MBR/粉末活性炭(PAC)”组合工艺对煤气废水进行深度处理，出水回用至循环水系统。
