在生物制药废水处理中普遍采用“消除废水生化抑制影响预处理一厌氧生化（包括厌氧水解或厌氧消化）一好氧生化－废水深度处理”的技术路线。废水首先进行预处理，将其毒性控制在生化抑制浓度以下，以提高废水的可生化性，为后续生物处理创造条件。
然后，再通过厌氧生物处理和好氧生物处理，以及后续的深度处理措施，终实现废水的达标排放。废水预处理的主要目的是降低生物制药废水的毒性，提高其可生化性，为后续生化处理单元打下基础。预处理方法主要有下面几种：混合稀释法，混凝分离法，化学氧化和高级氧化法。
废水的生物处理主要作用是去除大部分的污染物，可以分为厌氧与好氧处理。厌氧生物处理的主要形式有 ：水解酸化工艺，厌氧消化工艺。厌氧消化的主要形式有：升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧复合床（UASB＋AF）、IC反应器、DIC、厌氧折流板等。
好氧生物处理是发酵类制药废水处理工艺过程的重要部分，这些年来，用于发酵类制药废水好氧生化处理装置的形式主要以活性污泥法、生物接触氧化法、深层曝气法、A/O工艺、序批式间歇活性污泥法（SBR）、CASS池系统及其他不同的形式的SBR变形工艺等。
作为发酵类制药废水的后一级生化处理措施，这些方法均取得了较好效果。常用的废水深度处理措施主要有臭氧生物活性炭工艺、臭氧曝气生物滤池工艺、膜生物反应器（MBR）以及吸附过滤、超滤、反渗透等方法。这些方法用于制药废水的后续深度处理还需要在实践中进一步探讨。实现废水按标准达标排放，更重要的是实现整个工艺过程优化。
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