本发明针对某些高浓度有机废水处理工艺复杂、处理技术适应面窄的现状，涉及一种不以缺氧反硝化反应为特征、投资运行成本较低、进水浓度与厌氧工艺进水水平相当但效率更高的高浓度有机废水微生物缺氧处理工艺。通过对废水处理微生物主体和操作参数等特征因素的设计，本发明技术能够直接处理某些非厌氧工艺废水类型(如高氮型、高硫型、高油型、高盐型等高浓度有机废水)，简化了这些高浓度有机废水“预处理+厌氧技术”的处理模式，降低了处理成本，提高了处理效率，并可在一定范围内作为厌氧工艺的替代技术。本发明技术可以充分利用已有的废水处理构筑物，投资运行成本较低。