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生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理及其组合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定池、生物转盘和滴滤池。厌氧处理包括升流式污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器和厌氧稳定池。渗滤液可单独或组合采用生物法、化学絮凝法、活性炭吸附法、膜过滤法、脂质吸附法和气提法进行处理，其中活性污泥法因其成本低、效率高而得到广泛应用。美国和德国的几个活性污泥污水处理厂的运行结果表明，活性污泥法通过提高污泥浓度，降低污泥有机负荷，可以达到满意的垃圾渗滤液处理效果。如美国宾夕法尼亚州福尔镇污水处理厂，垃圾渗滤液进水CODCr为6000 ~ 21000mg/L，BOD5为3000 ~ 13000mg/L，氨氮为200 ~ 2000mg/L..曝气池的污泥浓度(MLVSS)为6000～12000mg/L，是一般污泥浓度的3～6倍。当容积有机负荷为1.87kg BOD5/(m3·d)时，F/M为0.15 ~ 0.31kg bo D5/(kg·mlss·d)，bo D5去除率为97%。当容积有机负荷为0.3kg BOD5/(m3·d)时，F/M为0.03 ~ 0.05kg bo D5/(kg·mlss·d)，bo D5去除率为92%。该厂资料表明，只要适当提高活性污泥法的浓度，F/M在0.03 ~ 0.31kg BOD 5/(kg·MLSS·d)之间(不要更高)，活性污泥法就能有效处理垃圾渗滤液。
许多学者还发现，活性污泥可以去除渗滤液中99%的BOD5，80%以上的有机碳可以被活性污泥去除。即使进水有机碳高达1000mg/L，污泥生物相也能快速适应并降解。低负荷运行的活性污泥系统可去除渗滤液中80% ~ 90%的COD，出水BOD5
如果处理后的废水进一步用碱式氯化铝进行化学混凝处理，废水的CODCr可降至1 000 mg/L以下
渗滤液中氮磷的两级处理也优于一般的生物法。磷的平均去除率为90.5%；氮的平均去除率为67.5%。此外，该方法的运行弥补了厌氧-好氧两级生物处理法第一级形成较多NH3-N，导致第二级难以进行，两级好氧处理时间过长的缺点。与活性污泥法相比，曝气稳定塘容积大，有机负荷低。虽然降解进度较慢，但由于工程简单，在土地不贵的地区是最经济的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试和生产规模研究均表明，曝气稳定塘可以达到较好的垃圾渗滤液处理效果。
例如，英国在Bryn Posteg填埋场投资6万英镑建造了一个1000m3的曝气氧化塘，有两个表面曝气装置，最小水力停留时间为10d。经过沉淀后，氧化塘的流出物通过一条3公里长的管道流入城市下水道。系统于1983年开始运行，渗滤液最大CODCr为24000mg/L，最大BOD5为10000mg/L，f/m = 0.05 ~ 0.3kg COD/(kg mlss·d)，水量在0 ~ 150 m3/d之间变化，COD去除率达到97%，但运行过程中需要投加P。综合考虑日常运行成本、投资回报和利息，与渗滤液直接排入市政管网相比，每年可节省750英镑。
英国水研究中心做过CODcr >的调查:15000mg/L的渗滤液也在中试曝气稳定塘进行了测试。当负荷为0.28 ~ 0.32kg COD/(kg·mlss·d)或0.04 ~ 0.64kg COD/(kg·mlss·d)，泥龄为10d时，COD和BOD5的去除率分别为98%和98%。操作时也需要加入磷酸。有目的地应用厌氧生物处理已有近百年的历史。但近20年来，随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践的积累，新型厌氧处理工艺不断发展，克服了传统工艺水力停留时间长、有机负荷低的特点，在理论和实践上取得了很大进展，在处理高浓度(BOD5 ≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好的效果。
厌氧生物处理有很多优点，最重要的是能耗低，操作简单，所以投资和运行费用低。而且由于剩余污泥产生量少，需要的营养物质也少，如其BOD5/P比值仅为4000∶1。虽然渗滤液中P的含量通常小于1mg/L，但仍能满足微生物对P的要求，采用普通厌氧硝化，在35℃、负荷1kg COD/(m3·d)、停留时间10d的条件下，渗滤液中COD的去除率可达90%。
近年来发展起来的厌氧生物处理方法有:厌氧生物滤池、厌氧接触池、升流式厌氧污泥床反应器和分段厌氧硝化。厌氧过滤器适用于处理溶解有机物。加拿大Halifax Highway101填埋场渗滤液平均COD为12850mg/L，BOD5/COD为0.7，pH为5.6。渗滤液用石灰水调节pH=7.8，沉淀1h，然后通过厌氧滤池(这个过程也起到了去除Zn等重金属的作用)。当负荷为4kg COD/(m3·d)时，COD去除率可达92%以上。当负荷再次增加时，其去除率急剧下降。
J.加拿大多伦多大学的G.Henry也在常温下用厌氧滤池成功处理了1.5年和8年的垃圾渗滤液，在负荷为1.26 ~ 650时，COD分别为1.4万mg/L和BOD5/COD分别为0.7和0.5。当负荷再次增加时，其去除率也急剧下降。由此可见，虽然处理高浓度有机废水时厌氧滤池的负荷可以达到5 ~ 20k g COD/(m3·d)，但要获得理想的处理效果，渗滤液的负荷必须保持在较低的水平。英国水研究中心报道采用升流式厌氧污泥床(UASB)处理COD >:10000mg/L的渗滤液，当负荷为3.6 ~ 19.7kg COD/(m3·d)时，平均泥龄为1.0 ~ 4.3d，30℃时COD和BOD5的去除率分别为82%和85%。它们的负荷比厌氧过滤器大得多。
厌氧分解过程中，有机氮转化为氨氮，有NH4+NH3+H+反应。如果pH & gt7点时，处于平衡状态的NH3占优势，可以通过吹除的方式去除。但在厌氧分解过程中，pH值约等于7，因此出水可能含有较多的NH4+，会消耗受纳水中的溶解氧。虽然实践证明了厌氧生物法处理高浓度有机废水的有效性，但单独用厌氧法处理渗滤液的情况并不多见。高浓度垃圾渗滤液采用厌氧好氧处理工艺经济合理，处理效率高。COD和BOD的去除率分别为86.8%和97.2%。
6.3.1厌氧好氧生物氧化工艺(厌氧硝化-生物氧化池)
西南师范大学生物系对pH为8.0 ~ 8.6，COD为16124mg/L，BOD5为214 ~ 406 mg/L，NH3-N为475mg/L的渗滤液进行处理，得到出水pH为7.1 ~ 7.9。
6.3.2厌氧氧化沟-兼氧塘工艺
下面结合广州李坑垃圾填埋场进行描述和分析。李坑垃圾填埋场污水处理厂按300m3/d的流量设计，进水BOD5为2500mg/L，CODCr为4000mg/L，NH3-N为1000mg/L，SS为600mg/L，色度为1000mg/L；出水BOD5为30mg/L，CODCr为80mg/L，NH3-N为10mg/L，SS为70mg/L，色度为40倍。选择的工艺流程为:厌氧氧化沟-兼氧塘-絮凝沉淀。当进水水质良好，兼氧池出水达标时，兼氧池水可直接排放；而当进水水质较差，兼氧池出水达不到排放标准时，则启动混凝沉淀系统，然后排放沉淀池上清液。
从目前该工艺的运行情况来看，当进水COD较高时，出水水质较好；一旦COD降低，特别是冬季气温低、雨水少，不利于生化处理，出水水质成分全部超标，出水呈褐色。虽然启动了絮凝沉淀系统，但效果仍不理想。可见，渗滤液中色度和NH3-N的有效去除将对生化处理产生有利影响。
6.3.3厌氧-气浮-好氧工艺
大田山垃圾卫生填埋场采用该工艺处理渗滤液。根据广州市环境卫生研究所对类似填埋场渗滤液的检测数据和模拟试验，结合场地实际情况确定渗滤液污水处理的设计参数。进水水质CODCr为8000mg/L，BOD5为5000mg/L，SS为700mg/L，pH为7.5；出水水质为CODCr 100mg/L，BOD5 60mg/L，SS 500mg/L，pH 6.5 ~ 7.5。鉴于该场地远离市区，为便于管理和节约能耗，经比较后选择厌氧和好氧组合处理工艺。厌氧段为上流式厌氧污泥床反应器，好氧段为生物接触氧化法。增加化学混凝沉淀和生物氧化塘，净化处理达标排放。剩余的污泥被浓缩并送回填埋场进行处理。
考虑到渗滤液水质变化较大，厌氧阶段后增加了气浮工艺，以提高处理能力，应对高进水水质。目前，深圳夏萍垃圾填埋场设计采用厌氧-气浮-好氧工艺处理渗滤液。
6.3.4UASB-氧化沟-稳定塘
1995福州建成国内最大的现代化城市垃圾综合处理厂——福州红庙岭垃圾卫生填埋场。处理垃圾渗滤液的水量为1000 m3/d；垃圾渗滤液水质(入口)为CODCr 8000mg/L，bo D5 5500mg/L；处理水质要求(出口)为CODCr去除率95%，BOD5去除率97%。
设计采用升流式厌氧污泥床Aubert氧化沟稳定塘工艺。垃圾渗滤液在贮存仓内集中，依靠贮存场的高地势流向集水池和格栅，经Bartholian计量箱计量后靠势能流向分配池，再依靠静压头流向上流式厌氧污泥床。经厌氧处理后，污水流入沉淀池进行固液分离，上清液自流至奥伯氧化沟，沉淀的污泥靠重力排入污泥池，污泥定期送至填埋场或用罐车堆肥。
奥贝特氧化沟对污水进行好氧生化处理，采用三沟A/O工艺，具有高级脱氮效果。该工艺的突出优点是第一沟可硝化氨氮，以BOD为碳源可反硝化硝酸盐，总氮去除率可达80%。因为以污水中的BOD为碳源，去除了污水中的BOD5，降低了污水中的需氧量。为了提高氧化沟的脱氮效果，用潜水泵将第三沟的出水抽到第一沟进行第一沟内回流脱氮。
经氧化沟处理后的污水流入二沉池进行固液分离，澄清水流入稳定塘进行生物处理。二沉池的剩余污泥通过重力排放到浓缩池。浓缩池中的上清液回流至氧化沟进行处理，浓缩后的污泥由潜水泵抽送至罐车，运至填埋场填埋或堆肥。土地处理法即土壤灌溉法是人类最早采用的污水处理方法，但土地处理系统在城市污水处理中的应用更为普遍。对于渗滤液的处理方法，采用喷灌的方式收集渗滤液并返回填埋场。循环填埋场的渗滤液增加了垃圾的湿度，从而提高了生物活性，加速了甲烷的产生和垃圾的分解。其次，由于喷灌中的蒸发，减少了渗滤液的体积，有利于污水处理系统的运行，可以节省能源费用。英格兰北部Seamer Carr垃圾填埋场部分采用渗滤液循环利用。20个月后，循环区渗滤液COD值大幅下降，金属浓度大幅下降，而NH3-N和Cl-浓度变化不大。说明金属浓度的降低不仅仅是稀释造成的，也是垃圾中无机成分的吸附造成的。
由于循环渗滤液的优点，设计时填埋场顶部不应完全封闭，而应设置规则排列的沟渠，避免对周围水源的污染。低浓度渗滤液不能直接排放，因为NH3-N和Cl-浓度仍然较高，季节温度低，蒸发量少，生物活性弱，渗滤液回用效果有待进一步研究。英国垃圾渗沥液处理厂采用Rochem专利的圆盘管式反渗透系统处理原生渗沥液。这种处理技术是由南亨伯赛德的温特顿垃圾填埋场设计和生产的罗切姆分离膜系统。
这个系统的核心是Rochem的专利碟管。圆筒由圆形管内的板材、八角钢和耐磨膜垫组成，可以处理快速堵塞普通反渗透膜系统的渗滤液。在膜的压力下，渗滤液进入Rochem的处理系统进行曝气和pH值校正。当含有污染物的渗滤液流经筒体内表面时，渗滤液中的污染物被反渗透分离，通过膜排出。整个系统的清洗操作是自动的。当系统需要进行化学清洗时，控制指示灯会显示信息，同时自动清洗系统会用编程的化学药品对系统进行内部清洗，使其恢复原有功能。由于渗滤液在封闭条件下在膜表面形成紊流，减少氧化，产生恶臭，需要在一定时间内进行内部清洗，但这种清洗的间隔时间较长。Rochem的分离膜系统可以去除重金属、固体悬浮物、氨氮和有害难降解有机物，处理后的水符合严格的排放标准。
目前，Rochem的处理系统已在德国Ihlenbery垃圾填埋场安装并投入使用，处理能力为50m3/h，水回收率为90%。