主要包括好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是微生物在有分子氧的情况下通过有氧呼吸作用分解有机物的，如传统的活性污泥法，在此基础上发展起来的一些新工艺，如氧化沟工艺、生物接触氧化工艺等多种工艺，在处理废水的工程中都取得了很好的处理效果。厌氧生物处理是微生物在厌氧的条件下，利用微生物改变其大分子有机物的结构来降解，相对于好氧具有基建投资低、产生污泥少、动力费用低等优点。70年代起，厌氧消化工艺逐渐被人们所重视、加之可靠的理论指导。厌氧反应器相继被研究开发，如厌氧滤池（AF）、厌氧流化床（AFB）、厌氧生物转盘等。由于生物处理法工艺成熟、运行成本低，因此成为去除水中有机物的有效方法从而被广泛应用。

  何红梅等人采用生物法处理大港油田废水，在温度为 30℃，p H=6.5，微生物加量为 10g/L 下，COD 由 2260mg/L 降到 100mg/L。文守成等根据油田压裂废水中盐浓度对生化处理的影响。当盐浓度低于 2.5×104mg/L 时，生化处理对 COD 的去除率可达92%左右。

t>H2O2 加臭氧，H2O2 加紫外光等方法，但这些方法相较于Fenton法成本高，处理方法复杂，不宜工业化推广应用。