本发明公开了一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，属于废水深度处理与回用领域。它是选用聚合硫酸铁（PFS）和聚丙烯酰胺（PAM）作为絮凝剂对焦化废水生化尾水进行预处理，废水经沉淀分离、过滤后，出水通过装有环境功能纳米复合材料的填充柱，从而实现焦化废水的深度处理；当吸附达到穿透点时停止吸附，用氢氧化钠水溶液作为脱附剂，进行脱附再生；得到的高浓度脱附液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制氢氧化钠水溶液套用于下一批脱附操作。本发明操作工艺简单，成本低廉，在产生环境效益的同时又产生经济效益。本发明可为焦化尾水的深度处理与综合利用提供重要的保障。