我国高浓度难降解工业有机废水具有点多、量大、成分复杂等特点，传统的物化、生化法处理效率低下，高级氧化技术存在处理费用高和适用性较差等问题，因此急需开发高效、节能的处理方法。超临界水具有独特的物化性质，可与有机物发生快速重整反应而使其气化，在生物质气化制氢等方面引起了广泛关注。本文将超临界水气化技术引入有机废水处理领域。自行设计、建立了实验室规模的超临界水气化装置，可在400～650℃、21～30MPa、10～100s条件下进行连续气化降解实验。首次尝试超临界状态下气化处理高浓度难降解有机废水，在快速、彻底降解废水中有机污染物的同时生成富能气体，实现了无害化与资源化的统一。 选择含水溶性高分子(聚乙二醇、聚乙烯醇、羧甲基纤维素)和酚类(邻甲酚、对硝基酚、苯酚)有机物的模拟废水为研究对象，实现了在超临界状态下的气化降解，并考察了各影响因素的作用规律。结果表明：(1)水溶性高分子的有机碳接近于完全气化，酚类污染物的TOC去除率达80％以上；气化生成了以H<,2>、CO<,2>、CH<,4>和CO为主要组分的混合气体产物，且其中H2的体积含量一般情况下超过50％；(2)升高反应温度、延长停留时间会提高废水的气化降解效率，并使气相产物中H<,2>、CO<,2>的含量增大，CO的含量减小；压力变化对气化效率影响较小；(3)废水中有机物初始浓度增大通常会降低气化效率，使气相产物中H<,2>、CO<,2>含量减小，CH<,4>、CO含量增大；(4)添加不足量的氧化剂能大幅提高有机碳气化率，但是产物气品质下降；(5)对各模型污染物超临界水气化的TOC去除动力学进行了系统研究，建立了指数型经验动力学模型，得出有机物气化降解的反应级数为0.90～1.19，活化能为71.33～135.65 kJ/mol。 为进一步提高气化降解效率，进行了均相催化超临界气化酚类有机废水的研究：(1)通过实验发现过渡金属Ni的可溶性盐和各种碱金属盐都具有良好的催化活性，可分别促进甲烷化反应和水气转化反应，显著提高有机碳气化率；(2)选择KOH为催化剂，考察了其对酚类有机物超临界水气化的增效作用，相同的反应条件下KOH可使邻甲酚、对硝基酚和苯酚气化的TOC去除率提高20％左右，并且弱化了有机浓度增大对气化效果的负面影响；(3)邻甲酚催化超临界水气化TOC去除动力学计算结果表明，催化剂可使气化反应的活化能降低17.8kJ/mol。 采用高效液相色谱和气质联用的方法，对酚类有机物在超临界水中气化降解时的转化率和产物进行分析，发现邻甲酚在570℃时达到完全转化，对硝基鼢在500℃达到完全转化，主要转化产物均为苯酚。低温超临界水中苯酚会生成二聚物，碱金属催化剂可抑制其聚合反应，并促进其在高温下的开环分解。提出了苯酚及取代酚超临界水气化降解路径。 最后，对超临界气化处理高浓度难降解有机废水实际应用的可行性进行了探索。分别进行了超临界气化糖蜜酒精废水、酚醛树脂生产废水等实际工业废水的小试研究，取得了COD去除率90％和80％以上的处理结果。通过简要分析处理过程的能量平衡，认为废水中有机物(苯酚)含量高于2.5％时，超临界气化能在无需外部加热的条件下实现污染物的无害化，并可回收含H<,2>或CH<,4>的富能气体。 对超临界状态下高浓度难降解有机废水气化特性的系统研究表明其具有高效、快速、无害化与资源化相结合等独特优势，研究成果可为有机废水超临界气化处理工艺提供一定的理论支持和实验基础。