本发明涉及一种组合式处理1，4-丁二醇生产废水的方法。先用物化预处理得到预优化废水，再经上流式厌氧反应器和好氧复合生化反应池提高废水的可生物降解性、进一步降低废水COD浓度，经二沉池实现泥水分离后依次进入混凝反应沉淀池和生物滤池，进行深度处理，通过混凝反应及沉淀去除废水中的细小悬浮物及胶体等物质，以及通过生物滤池的吸附和生物降解协同作用使出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）中的一级A标准要求。本发明不仅对1,4-丁二醇生产废水中的COD去除效果稳定，而且能有效抵抗剧烈水质冲击，并具有系统启动快等特点。本发明亦可应用于和1,4-丁二醇生产废水水质相近的其它高浓度有毒难降解有机废水的处理。