多阶段生物处理工艺主要包括外部循环厌氧处理系统，生物浓度同步反硝化系统，改进的A / O氧化，活性硅藻土和碳粉吸附系统，絮凝沉淀处理系统以及过滤器。该工艺目前正在哈尔滨煤气厂的煤气化废水处理项目中应用。
煤制气有机废水处理技术均已在实际工程中应用，但与技术成熟度和工艺稳定性相比，多级生物处理技术均较好。主要由于以下因素：
（1）含油废水进入含油废水的均质池。经过水量调节和均质后，进入集油器沉淀池和气浮池以除去油。当进来的水影响很大时，它会进入含油废水缓冲区。池分期。脱脂后的废水进入外部循环厌氧处理系统，进行水解和酸化以提高生物降解性，然后进入均质罐，并与其他有机废水混合进行均质。
（2）外循环厌氧处理系统提高了煤制气废水的水质，同时实现了一些有机物的羧化转化过程，并利用厌氧菌将废水中的某些污染物转化为甲烷，同时将一些污染物转化为甲烷。难降解的有机物转化为易降解的有机物，降低了后续好氧生物工艺的加工难度和操作负担；外循环厌氧处理系统的平均停留时间为40小时，COD去除率在30％至40％之间。
（3）生物浓度同步反硝化过程是添加一定量的碳粉以增加污泥浓度，控制特定水力条件，高污泥浓度，低溶解氧（DO = 0.3〜0.5mg / L）等参数A该工艺结合了短氧条件下有机物的去除，氨氮的短期硝化反硝化，实现了反硝化过程。生物浓度同步反硝化过程是在亚硝酸盐和氨氮共存的条件下，通过控制溶解氧，自养细菌同时去除氨和亚硝酸盐。产物是氮气，还会伴有少量硝酸盐。由于参与反应的微生物属于自养微生物，因此生物富集和同时脱氮过程不需要碳源。低氧曝气避免了操作过程中泡沫增加的问题，并且是联合工艺中最重要的污染物去除工艺之一。在低氧条件下，氨氮转化为硝态氮，而硝化氮通过硝化反应直接转化为氮。生物富集同步除氮工艺具有以下优点：生物富集同步除氮工艺既水解又酸化，不易降解。化学需氧量和多酚具有更好的适应性，化学需氧量和多酚的去除效果优于其他好氧工艺。虽然生物富集和同步氮去除过程可以有效去除COD，但低溶解氧为同时硝化，反硝化和氮去除创造了条件。脱氮过程在生化池中实现，简化了过程并节省了投资。低溶解氧控制可避免大量的“氧气”浪费，并实现了废水处理站的节能降耗。低溶解氧可避免起泡。将木炭粉添加到生物富集和同时反硝化池中以增加微生物量。玻璃钢挡风玻璃保护系统。生物富集同步反硝化池的COD去除率在80％至85％之间，平均停留时间为40小时。
（4）改进的A / O氧化工艺处理利用厌氧和好氧的交替作用，并利用硝化细菌和反硝化细菌的作用进一步降解废水中的COD和废水中的氨氮。改进的A / O氧化工艺的回流比可以根据需要任意改变。调节回流比以降解苯酚氨回收废水中残留的氨氮和有机物。氨氮硝化和反硝化反硝化作用增强。兼性和好氧的交替操作可以改善难处理污染物的性能，并加强废水中残留有机污染物的降解。改进的A / O氧化过程在操作过程中定期添加固定了菌株的载体，以增加菌株数量，平均停留时间为32小时。
（5）活性硅藻土和碳粉吸附系统主要利用活性硅藻土和碳粉的物理和化学吸附功能，进一步吸附和去除污水中难降解的CODCr，提高水体的生物降解性。高效动态法，吸附的CODCr去除率大于35％。吸附的废水进入后续的低负荷生物处理设备，进行沉淀后的处理。
（6）过滤器是一种深度处理技术，用于去除水中的SS。作为废水回用的一种深度处理方法，它可以确保废水的水质符合设计要求。
