本发明公开了一种聚酯树脂生产废水生化处理装置及其处理方法，它包括隔油池、配水池、内循环担体强化厌氧罐、生物接触氧化池、兼氧池、内循环厌氧流化床反应器、MBR反应池、清水池、自动控制装置和计算机。通过不同处理单元对聚酯树脂生产废水中有毒有机物进行选择性降解，大幅提高难降解有机物的可生化处理性，并调控不同的功能微生物协同降解高浓度有毒有害有机物，同时辅以各处理单元水质水量及污泥调配，为不同功能微生物提供最适宜的生长条件，实现废水各种污染物的达标处理。本发明自动化程度高，管理方便，能适应较大的水质波动，处理效果稳定可靠，可对难降解化工废水进行治理。