多級生物處理工藝主要包括了外循環厭氧處理系統、生物增濃同步脫氮系統、改良A/O氧化、活性硅藻土和碳粉吸附系統、絮凝沉淀處理系統和濾池。該工藝目前在哈爾濱煤氣廠煤氣化廢水治理工程中得到應用。

　　三種煤制氣有機廢水處理技術均在實際工程中得到應用，但從技術成熟度，流程穩定性來相比，多級生物處理技術的均較好。主要是由于以下因素：(1)含油污水進入含油廢水均質罐，經水量調節和均質后，進入隔油沉淀池、氣浮池除油，來水具有較大的沖擊時，進入含油污水緩沖池暫存。經除油后的廢水進入外循環厭氧處理系統，經水解酸化并提高可生化性，之后進入均質池，并與其它有機污水混合均質。(2)外循環厭氧處理系統在改善煤制氣廢水水質的同時，實現部分有機物的羧化轉變過程，并利用厭氧細菌將部分廢水污染物轉化成甲烷，同時將部分難降解有機物轉化為易降解有機物，為后續好氧生物工藝降低處理難度和減輕運行負擔;外循環厭氧處理系統平均停留時間40小時，COD去除率30%~40%之間。(3)生物增濃同步脫氮工藝是投加一定量的炭粉以增加污泥濃度，控制特定的水力條件、高污泥濃度、低溶解氧(DO=0.3~0.5mg/L)等參數實現在低氧條件下去除有機物、氨氮短程硝化反硝化和脫氮過程相結合的工藝。生物增濃同步脫氮工藝是在亞硝酸鹽和氨氮同時存在的條件下，通過控制溶解氧，利用自養型細菌將氨和亞硝酸鹽同時去除，產物為氮氣，另外還伴隨產生少量硝酸鹽，由于參與反應的微生物屬于自養型微生物，因此生物增濃同步脫氮工藝不需要碳源。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

　　低氧曝氣避免了運行中泡沫增加的問題，是組合工藝中最主要的污染物去除工藝之一。低氧條件下把氨氮轉化為硝酸鹽氮，硝酸鹽氮直接發生硝化反應轉化成氮氣，生物增濃同步脫氮工藝具有以下優勢：①生物增濃同步脫氮工藝兼有水解酸化作用，對難降解的COD和多元酚有較好的適應性，COD和多元酚的去除效果要優于其他好氧工藝。②生物增濃同步脫氮工藝在有效去除COD的同時，低溶氧又創造了同步硝化反硝化脫氮的條件，在生化池實現了脫氮過程，簡化了工藝流程，節省了投資。③低溶解氧控制避免了大量"氧"的浪費，在廢水處理站實現節能降耗。④低溶解氧避免了泡沫的產生。⑤生物增濃同步脫氮池內投加炭粉，增加微生物生物量。⑥采用玻璃鋼防風罩保護系統。生物增濃同步脫氮池的COD去除率在80%~85%之間，平均停留時間為40小時。