煤化工废水经过厌氧处理后出水含有高浓度的污染物同时也具有较好的可生化性，通常采用好氧活性污泥工艺进一步处理。针对传统活性污泥法处理效率低的缺点，可以通过人工投加或固定驯化特殊微生物，高效去除废水中特定的有毒或难降解有机物，提高原有工艺处理性能。Y.S.Liu等在中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司废水生物处理工艺现场二沉池的底泥中分离出4株长链烷烃降解菌，富集培养后投加到生物移动床(MBBR)工艺处理煤制气废水，高效菌的投加缩短反应器启动时间，有效地提高了长链烷烃及废水COD的去除效果。目前，哈尔滨工业大学的韩洪军教授课题组已经将分离出来的酚降解菌制备出菌剂投加至煤制气废水生物处理工程，显著地提高了原工艺对酚类物质的降解效能，但是，其长期处理效果仍需进一步研究。同时，好氧生物膜采用投加载体填料促进活性污泥中微生物固着生长，其微生物浓度是传统污泥法的几倍，拥有更为复杂的生物系统，更强的抗冲击负荷能力，适合处理含有大量有毒和难生物降解物质的煤制气废水。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
H.Q.Li等采用MBBR处理煤制气废水，水力停留时间48h后，出水COD、总酚、氨氮去除率分别达到了81%、89%、94%，该研究认为固着的生物膜比悬浮活性污泥具有更好的抗冲击能力和有机物降解效能。同时，好氧生物膜工艺不仅可以作为废水处理的二级工艺，也常用于废水的深度处理，中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司采用曝气生物滤池对二级处理出水进行深度处理，最终出水中COD和氨氮均达到国家排放标准，且系统运行稳定。因此，多级好氧生物技术可以通过控制溶解氧浓度营造出不同的功能区域进行协同作用，使其具有良好的实际工程应用价值。