專業一體化城市污水處理設備生物處理法是利用微生物的生物化學作用，將復雜的有機物分解為簡單物質，將有毒的物質轉化為無毒物質，使得廢水得到凈化。根據氧氣的供應與否，生物處理法可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是在水中游充分溶解氧的情況下，利用好氧微生物的活動，將廢水中的有機物分解為CO2、H2O、NLD3和N等。一般好氧反應器分為活性污泥法、生物膜法(生物濾池、生物轉盤、生物氧化塔)、接觸氧化池、好氧塘等。
厭氧生物處理的主要特點是可以在厭氧反應器中穩定的保持足夠的厭氧生物菌體，使廢水中的有機物降解為CI-h、H2O和co2等。厭氧反應器主要有厭氧活性污泥法、厭氧濾池、升流式厭氧污泥床(UASB)、內循環反應器和膨脹顆粒污泥床(DGsR)等。雖然油田廢水COD大多在300～500mg/L，但由于其可生化性差，且含有難降解的有機物，因此，目前國內普遍采用A/O法，即先厭氧后好氧的方法進行處理。序批間歇式活性朽泥法(sHR)是融厭氧、好氧為一體的處理方法，因此在研究中用的較普遍。
專業一體化城市污水處理設備膜生物反應器（MBR）技術是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術，它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。
