生物氧化處理包括厭氧法、好氧法、好氧-厭氧法。一般的制藥廢水處理過(guò)程中，單獨(dú)的厭氧處理是很難達(dá)到預(yù)期的目的的，需要在厭氧處理后進(jìn)行好氧處理。高效的厭氧處理為好氧處理打下了良好的基礎(chǔ)。

厭氧處理是在缺氧的條件下，通過(guò)活性污泥中的高效微生物和廢水中的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)。在微生物分解的過(guò)程中，水質(zhì)中的大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物或無(wú)機(jī)物。無(wú)機(jī)物可以通過(guò)混凝沉淀，或氣體回收的方式分離去除，剩下良好的水質(zhì)傳輸給好氧處理。好氧處理是在充氧的條件下，微生物和小分子有機(jī)物進(jìn)一步反應(yīng)的過(guò)程。微生物的質(zhì)量會(huì)影響到污水處理的效率，對(duì)微生物的品質(zhì)和種類的篩選，是要符合實(shí)際情況的。通過(guò)調(diào)節(jié)微生物生長(zhǎng)的條件，從而促進(jìn)微生物的高效氧化。

目前使用比較普遍，而且相對(duì)較為成功的厭氧處理法包括水解酸化、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧復(fù)合床、厭氧折流板反應(yīng)器等。以UASB為例來(lái)說(shuō)，污泥床是厭氧罐的中部或底部。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的廢水，從厭氧罐的底部通入。當(dāng)廢水在厭氧罐內(nèi)上升的過(guò)程中，會(huì)經(jīng)過(guò)污泥床，污泥床上的高效微生物就跟廢水中的有機(jī)物發(fā)生代謝反應(yīng)。廢水中的大分子有機(jī)物逐漸會(huì)被降解為小分子有機(jī)物，同時(shí)生成了大量的氣泡。這些氣泡在廢水中會(huì)攜帶者活性污泥顆粒，在浮力的作用下上升到頂部的三相分離器。當(dāng)氣泡碰到三相分離器的擋板的時(shí)候，氣泡就會(huì)破裂成為氣體，經(jīng)過(guò)專門的管道收集，在脫硫處理后可以做成清潔能源使用。

另外，原來(lái)隨著氣泡上升到頂部的污泥顆粒，就會(huì)在重力的作用下逐漸沉淀下來(lái)，沉淀到污泥床上繼續(xù)和大分子有機(jī)物發(fā)生代謝反應(yīng)。無(wú)機(jī)鹽對(duì)微生物有破壞的作用，過(guò)量的無(wú)機(jī)鹽會(huì)使微生物死亡，進(jìn)而導(dǎo)致厭氧反應(yīng)的效果變差。因此，在進(jìn)行厭氧反應(yīng)之前，都要先對(duì)廢水進(jìn)行脫鹽處理。通常要求SS含量不能過(guò)高，以保證COD去除率在80%～90%以上，二級(jí)串聯(lián)UASB的COD去除率可以更高。

在這個(gè)一上一下的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，污泥逐漸被消耗，水質(zhì)逐漸變清。往復(fù)循環(huán)的過(guò)程，上層符合要求的水質(zhì)，接著會(huì)進(jìn)行有氧的反應(yīng)。好氧反應(yīng)的條件是小分子有機(jī)物，而且濃度要更低一些。一般經(jīng)過(guò)厭氧處理的出水是要經(jīng)過(guò)預(yù)處理或稀釋，從而達(dá)到好氧處理的要求。當(dāng)氧氣越充分，污泥顆粒和廢水混合越均勻，有氧反應(yīng)效果越好。一般用到的好氧生物處理包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法（AB）、序批式間歇活性污泥法（SBR）、循環(huán)式活性污泥法（CASS）、膜生物氧化法等。

以SBR為例來(lái)說(shuō)，曝氣時(shí)間對(duì)廢水處理的效果有很大的影響。設(shè)計(jì)缺氧和好氧交替使用，可以明顯提高廢水的氧化處理效果。在反應(yīng)的過(guò)程中，污泥的利用率比較高。微生物將廢水小分子有機(jī)物分解為雜質(zhì)或被吸收?；钚晕勰囝w粒具有絮凝沉淀的作用，可以將廢水中的雜質(zhì)沉淀下來(lái)，從而使得良好的出水水質(zhì)。運(yùn)行穩(wěn)定，具有較好的脫氮除磷的效果。生物制藥廢水生物氧化的過(guò)程中，常用到水解酸化+SBR相結(jié)合的方法來(lái)處理。