生物法是利用微生物的新陈代谢作用来降解废水中的PVA，具有运行费用低、无二次污染等优点。处理含PVA废水采用的生物法一般包括高效降解菌生物降解法、厌氧生物法、水解酸化法和好氧生物法。
（1）高效降解菌生物降解法
自然界中PVA降解菌比较稀少且非常敏感，其生长条件很苛刻，一旦受到破坏，将很难恢复，故需要通过驯化富集PVA高效降解菌以获得良好的处理效果。为此，国内外相关研究人员在驯化富集PVA高效降解菌方面做了一些研究，见表2。
表2各种微生物对PVA降解率的比较
从表2可知，大多数PVA降解菌为假单胞菌（Pseudomonad）或鞘氨醇单胞菌（Sphingomonads）。鞘氨醇单胞菌最初只有一个属〔鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）〕，直到M.Takeuchi等将它们重新归类为4个属（Sphingomonads、Sphingobium、Novosphingobium和Sphingopyxis）。此外，一些革兰氏阴性菌（Alcaligenesfaecalis）和革兰氏阳性菌（Bacillusamyloliquefaciens）以及一些真菌〔如青霉属（Penicilliumsp.）〕作为PVA降解菌也具有重要作用。采用高效降解菌生物降解法处理含PVA废水，当初始PVA质量分数为0.1%~0.5%，培养周期为2~12d时，PVA降解率基本上在90%以上，有些甚至高达100%。由此可见，高效生物降解菌对PVA有很好的降解效果。
尽管PVA高效降解菌对PVA的降解率较高，但由于PVA降解菌种类不多、酶活性不高、提取不易以及培养周期较长等原因，严重影响了PVA高效降解菌的筛选与扩增，致使其应用仍面临不小的挑战。
（2）厌氧生物法、水解酸化法和好氧生物法
厌氧生物法、水解酸化法和好氧生物法处理含PVA废水的效果见表3。
表3厌氧生物法、水解酸化法和好氧生物法处理案例
由表3可知，采用单一厌氧生物法或水解酸化法处理含PVA废水的效果并不理想；而采用单一好氧生物法尽管可以达到比较高的COD和PVA去除率，但进水COD不宜太高，且需要材料膜或生物膜作为支撑，其经济性和稳定性有待进一步验证。为此，许多研究者进行了由单一生物法逐步拓展至不同生物法联用处理含PVA废水的研究，见表4。
表4生物法联合工艺处理含PVA废水效果
由表4可知，采用生物法联用处理含PVA废水，当进水COD为768~1300mg/L，PVA为53~420mg/L，厌氧工段HRT为12~24h，好氧工段HRT为6~30h时，COD去除率达74.50%~95.00%，PVA去除率达73.50%~99.00%。针对COD较高的含PVA废水（COD6800~14000mg/L），相较单一生物法处理（COD去除率26.67%~45.00%），生物法联用中的厌氧或水解酸化段可将呈悬浮和胶体状的难降解有机物PVA水解成可溶性物质，提高了含PVA废水的可生化性，从而提高了后续生物好氧处理效果和整个生物处理系统对PVA等的去除率（COD去除率69.13%~97.95%）。由此，人们再将物化法与这些生物法联用工艺耦合用于处理含PVA废水，催生了不少工程应用案例。