本发明涉及水处理领域，尤其是利用化学氧化－曝气生物滤池联合工艺处理污染的水源水、废水特别是含难生物降解有机物的废水领域。该发明选用的化学氧化剂为芬顿试剂时，包括化学氧化处理、调节池处理、沉淀池处理和曝气生物滤池处理四个步骤。如选用的化学氧化剂为臭氧时，包括化学氧化处理、中间调节池和曝气生物滤池处理三个步骤。该方法提高了曝气生物滤池可处理性，因而在具有高质量的出水水质前提下，还具有处理工艺流程短、基建费用、运行费用省、易于操作管理、处理设施可间歇启动运行、便于扩大生产规模的改、扩建以及减少臭气、噪声和对周围环境的影响等优点。