本发明公开了一种利用微生物处理煤化工废水的方法，包括如下步骤：将煤化工废水中的焦化废水和脱硫废液混合，两者的体积比为35~50：1；混合液进入复合脱碳短程硝化反应池，进行硝化反应，投加市售HSBEMBM高效环境微生物制剂及载体；用PM膜过滤；进入厌氧氨氧化反应塔，塔内投加市售HSBEMBM高效环境微生物制剂及载体；进入硝化反硝化的反应池。经本发明处理后，焦化废水与脱硫废液混合废水的总氮可以控制在20mg/L以下，COD可以控制在80mg/L以下，其他指标也可以达到国家一级排放标准。本工艺中所使用的复合脱碳短程硝化反应池、PM膜、厌氧氨氧化塔等装备相结合的特殊性能，使得整个工艺流程中不需污泥沉淀装备，而且节省了回流动力消耗和构筑物的材料消耗。