化學制藥廢水的處理多數采用單一生化法處理不能徹底解決問題，必須進行必要的預處理。首先設調節池，調節水質水量和pH，且根據實際情況采用特定物化或化學法進行預處理，提高廢水的可降解性，以利于廢水的后續生化處理。預處理后的廢水，可選取某種厭氧和好氧工藝進行處理，如采用微電解－厭氧水解酸化－SBR串聯工藝處理化學合成制藥廢水，原廢水BOD5/COD約為0.13，屬難生物降解廢水，經微電解－厭氧水解酸化處理后，出水BOD5/COD可達0.63，可生化性明顯提高。在進行SBR處理時，維持SBR進水COD在1500mg/L左右，污泥負荷為0.5kgCOD/(kgMLSSd)，曝氣8-10h，出水COD可以降低至200mgL-1以下。如采用吹脫－厭氧－好氧串聯工藝處理含有氯霉素、增效劑和磺胺新諾明的合成制藥廢水，經吹脫和厭氧水解酸化處理后，COD去除率為70%，再經好氧生化系統處理，COD去除率可達60%。

化學制藥廢水是一種成分復雜、毒性高、含難降解有機物質的有機廢水，目前的處理方法有預處理-生物處理。工程應用以單元處理為主，因此開發經濟、有效的復合水處理單元迫在眉睫。此外，新技術如膜技術、生物強化技術等的應用在化學制藥廢水處理方面有更廣闊的應用前景。