溶解或悬浮在污水中的有机物可作为微生物的养料，通过新陈代谢，复杂有毒物质降解转化为简单无毒物质的净化方法，称为生物法，是废水处理常用的技术。通过营造好氧或厌氧环境，增强微生物的新陈代谢作用，将水中有机物水分解为二氧化碳、水、氨和甲烷等。厌氧-好氧(A/O)法、接触氧化法、曝气生物滤池(BAF)SBR法是现阶段国内外普遍采用的处理有机污水的方法。
1.厌氧-好氧(A/O)法
A/O法可以充分利用好氧厌氧微生物的代谢作用，来分解含油污水中的有机污染物，降低还原性物质的含量。实际处理时，先流入厌氧处理器，在厌氧微生物或兼性微生物的代谢下，水解酸化废水难降解的有机物，长链的有机物被分解成短链的醇、醛、脂肪酸等简单有机物，提高废水的可生化处理性;再流入好氧处理器，好氧微生物进一步分解上阶段产生的醇、醛、脂肪酸等烃类，最终氧化分解成CO2、H2O等无机物，降低COD和油含量，净化含油污水，达到排放标准。处理过程中，在厌氧池和好氧池中添加弹性填料，增大池内均匀分布的生物膜和悬浮的污泥，可以极大地强化处理能力和处理效果。冀东油田分公司高一联合站产生的含油废水COD含量为500mg/L，用该方法进行处理后，出水口含量70mg/L，COD去除率达86.0%;柳一联合站用相同的工艺，处理水COD含量50mg/L，去除率达91.6%;济南炼油厂、西安石油化工总厂、盐城市油液化气厂采用A/O工艺处理产生的含油废水，取得了良好的处理效果，处理后的水中COD含量分别为60.2mg/L、64.9mg/L和24.5mg/L。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
2.接触氧化法
生物接触氧化法兼具生物膜法和活性污泥法的优点，比表面积大，处理效果稳定，耐冲击负荷，运行维修费用低，无二次污染，方便管理，20世纪70年代后期在我国获得了广泛的应用，已成为污水处理主要发展技术之一。置于接触氧化池中的生物膜上不满填料，增大比表面积，微生物载体形的生态体系稳定性高、高密度，大大缩短了挂膜时间。对COD值、DO(溶解氧)偏高、可生化性低的含油污水，需投加絮凝剂、诱导剂、营养物，提高生化性，为微生物的生长繁殖营造环境。Sakai等在处理COD值为200mg/L的原水时，创造性的将磁场力应用到生物接触氧化工艺中，在外磁场作用下，管状的磁异性生物膜填料完成挂膜的时间缩短到15min，在反应器中水力停留1h，废水中COD去除率高到80%。在处理某化学试剂厂产生的难降解生物废水时，丁晓玲等在生物接触氧化法中加入柱状、中空的聚丙烯填料，在DO为4.5mg/L，COD容积负荷为1.2~1.3kg/m3·d的状态下，COD的去除率高达85%以上。