厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物(包括兼性微生物)的作用將廢水中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程，也稱厭氧消化。由于厭氧處理過程中起主要代謝作用的產酸菌和產甲烷菌具有相對不同的生物學特征，因此可以分別構造適合其生長的不同環境條件，利用產酸菌生長快，對毒物敏感性差的特點將其作為厭氧過程的首段，以提高廢水的可生化性，減少廢水的復雜成分及毒性對產甲烷菌的抑制作用，提高處理系統的抗沖擊負荷能力，進而保證后續復合厭氧處理系統的產甲烷階段處理效果的穩定性。用于抗生素廢水處理的厭氧工藝包括：上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UBF)等。
1.UASB
上流式厭氧污泥床（UASB）能否高效和穩定運行的要害在于反應器內能否形成微生物適宜、產甲烷活性高、沉降性能良好的顆粒污泥。UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單等優點。但在采用UASB法處理制藥生產廢水時，通常要求sS含量不能過高，以保證COD去除率。上流式厭氧污泥床過濾器(UASB AF)是近年來發展起來的一種新型復合式厭氧反應器，它結合了UASB和厭氧濾池(AF)的優點，使反應器的性能有了改善。該復合反應器在啟動運行期間，可有效地截留污泥，加速污泥顆粒化，對容積負荷、溫度pH值的波動有較好的承受能力。采用加壓上流式厭氧污泥床(PUASB)處理廢水時，氧濃度顯著升高，加快了基質降解速率，能夠提高處理效果。
2.UBF法
UBF法兼有污泥和膜反應器的雙重特性。反應器下部具有污泥床的特征，單位容積內具有巨大的表面積，能夠維持高濃度的微生物量，反應速度快，污泥負荷高。反應器上部掛有纖維組合填料，微生物主要以附著的生物膜形式存在，另一方面，產氣的氣泡上升與填料接觸并附著在生物膜上，使四面纖維素浮起，當氣泡變大脫離時，纖維又下垂，既起到攪拌作用又可穩定水流。
經單獨的厭氧方法處理后的出水COD仍較高，難以實現出水達標，一般采用好氧處理以進一步去除剩余COD。
3 光合細菌處理法(PSB)
光合細菌(Photosynthesis Bacteria，簡稱PSB)中紅假單胞菌屬的許多菌株能以小分子有機物作為供氫體和碳源，具有分解和去除有機物的能力。因此，光合細菌處理法可用來處理某些食品加工、化工和發酵等工業的廢水。PSB可在好氧微好氧和厭氧條件下代謝有機物，采用厭氧酸化預處理常可以提高PSB的處理效果。PSB處理工藝具有承受較高的有機負荷、不產生沼氣、受溫度影響小、有除氮能力、設備占地小、動力消耗少、投資低、處理過程中產生的菌體可回收利用等優點。
4 厭氧一好氧處理方法及與其他方法的組合
單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足廢水處理要求，而厭氧一好氧處理方法及其與其他方法的組合處理工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性，降低投資成本，提高處理效果等方面明顯優于單獨處理方法，使其成為制藥廢水的主要處理方法。
用中試規模的厭氧復合床(UBF)和周期循環活性污泥系統(CASS)處理抗生素廢水，SS、COD、BOD 的去除率分別達到90．3%、87．6%、95．4%。出水水質達到國家生物制藥工業廢水排放標準(污水綜合排放標準)GB 8978—1996。
利用A/O工藝處理亞東制藥霍山有限公司制藥生產廢水，工程運行表明：該工藝處理效果好，運行穩定。各項指標均可達到GB 8978—1996的一級標準。
采用內電解一MBR工藝處理維生素及青霉素制藥廢水，在原水COD為12000 mg/mL左右時，內電解對該廢水COD去除率可達40%左右，MBR出水的COD<300 mg/mL。
