本发明公开了一种处理含二甲基甲酰胺合成革废水的生化方法，属于废水处理领域。其步骤为：将待处理的合成革废水通入好氧污泥-厌氧填料结构的新型膜生物反应器，该新型膜生物反应器包括好氧区和厌氧区；待处理的合成革废水先进入好氧区，好氧区采用专性驯化以硝化菌为优势菌群的活性污泥，控制好氧区污泥回流比为100-300%，并调节好氧区的pH值为8-9；经过好氧区处理后的合成革废水进入厌氧区，厌氧区填充悬浮填料，容积比为30-60%之间；经过厌氧区处理后的合成革废水排出好氧污泥-厌氧填料结构的新型膜生物反应器。采用本发明的方法，出水氨氮和总氮可以稳定达到《合成革与人造革工业污染物排放标准》（GB21902-2008）的排放标准。