超临界水氧化是一种高效的处理有机废水和废物的氧化技术,受到国内外高度重视。水处于临界点（374℃,22.1MPa）以上的高温高压状态时称为超临界水。超临界水具有特殊的性质,能与空气、氧气和有机物以任意比混溶形成均相,消除了相间的传质阻力。氧气与超临界水生成·HO₂、HO·、O·等具有强氧化性的自由基,废水中的有机物在超临界水中与HO·等发生自由基反应,生成H₂O、CO₂、N₂和盐类。大多数有机物在数分钟内被去除（去除率可达99%）。本文以上海市松江污水处理厂活性污泥为处理对象,污泥中含有丰富的有机物、腐殖质和氮、磷、钾等营养元素,还含有大量重金属元素及致病菌和寄生虫。该厂处理的废水为生活污水和工业废水的混合废水,采用A/O生物脱氮工艺,污泥处理采用中温厌氧消化后离心脱水,经处理后的出水直接排入黄浦江。经测定,活性污泥含水率为99%,干污泥热值为3479.36Kcal/kg,相当于烟煤热值的一半,干污泥中重金属含量较高,其中Cr、Ni、Zn含量最高。在了解超临界水的性质,超临界水氧化的特点以及国内外超临界水氧化技术研究成果的基础上,对活性污泥的超临界水氧化法处理进行比较深入的实验研究。通过改变反应影响因素探索活性污泥超临界水氧化法处理的氧化行为,测定了在不同反应条件下,活性污泥中各成分的去除效率,并研究了排放尾气有害气体浓度与超临界水氧化反应影响因素的联系,然后研究了活性污泥SCWO法处理的动力学性质和活性污泥超临界水氧化法处理的化学反应热。超临界水氧化法处理活性污泥有很好的效果,出水COD_Cr和SS都得到明显的去除,在最佳反应压力26MPa、过氧比1.6条件下,当反应温度520℃,停留时间达6min时,污泥CODCr去除率达93.86%,出水SS去除率达96.82%,出水色度较低。TN的去除效率较COD_Cr底,这与这于污泥中有机氮和无机氮类物质较难氧化去除有关。出水重金属离子浓度较低,本文检测的六中重金属离子,只有总镉超标,这与活性污泥中镉离子含量较高有关。污泥的重金属离子污染一直以来是污泥处理的一个难以解决的问题,超临界水氧化法处理可以有效去除污泥中的重金属元素。通过对活性污泥的超临界水氧化反应排放气体的测定,发现排放气体中有CO、SO₂、NO_x等有害气体,其中CO为主要污染气体,SO₂、NO_x含量很少。CO是有毒气体,在水中的溶解度甚低,但易溶于氨水。SO₂、NO_x气体在水中可溶解,大部分气体溶解在水中,少部分在尾气中。提高超临界水氧化反应的氧化降解效率可以减少CO气体的生成量。研究发现,超临界水氧化法处理活性污泥,温度对活性污泥COD_Cr氧化降解的活化能Ea为64.95kJ/mol,频率因子k₀值为14.06×10³。活性污泥在发生超临界水氧化反应时,产生一定量的热量。通过计算,本文中当污泥SWCO的氧化率为90%时,活性污泥SWCO过程释放的反应热Q为68.00～86.47kJ/L。不足以维持反应所需的热量。是由于活性污泥总固体含量含量较低,只有1%,理想的进水总固体含量应为6～9%,COD值应为1 00,000～125,000 mg/L。才有足够的热量维持反应连续进行。