目前,人类正面临环境污染与能源危机的严峻考验,有机废物处理与资源化利用越来越受到重视,而且对污染物排放要求也日益严格,超临界水氧化技术就是在这样的背景下提出的。在超临界水氧化过程中,有机物同氧化剂（通常是氧气）在均一相中发生氧化反应,生成CO₂和H₂O;N元素被转化为N₂和少量的N₂O;杂元素如Cl、S、P分别转化成其对应酸;在较短的反应停留时间内就可以实现有机物的完全转化;该反应为放热反应,在一定的有机物浓度下可实现自热,节约能源,并适于有毒、有害废物和高浓度难降解有机废水的处理。水膜反应器是缓解超临界水氧化反应设备腐蚀和堵塞的重要方式。此外,回收超临界水氧化反应产生的能量和CO₂,不仅可以提高处理过程的经济性,还可以实现废物处理产物的资源化利用。参考国内外超临界水氧化系统设计,并结合本课题试验目的,设计建造了废液处理量为20L/h的水膜反应器超临界水氧化反应能量转换供热站系统。设计过程中选择的模拟待处理废液为浓度为2-10wt%的葡萄糖溶液,其在反应器入口温度选择在300-350℃;系统压力选择为23-30MPa;反应停留时间30-150s;三路蒸发水的温度分别为350/150/20℃,其流量比为R₁:R₂:R₃=4:3:3;系统氧化剂为氧气,在反应器的入口温度为常温,氧气过量系数在1-3之间;反应器出口温度为300℃。供热站系统的设计计算建立在物质平衡和能量平衡基础上,设计内容包括反应器、增压泵、换热器、电加热器、阀门、测量装置、能量回收以及其它部件的设计计算和选型。对废液处理量为300m³/d的利用水膜反应器的超临界水氧化反应系统处理有机废液的经济性进行分析。通过对系统物质和能量的平衡计算,并结合经济性计算的基本理论,得到系统有效能量利用率可达到65.4%,废液处理成本为33.05元/t,其中氧气的费用消耗约占总消耗的71.8%。处理工艺的改进以及氧气生产成本降低或寻找到新的氧化剂及使用方式,均可以在一定程度上降低有机废液的处理成本。对于一套给定的超临界水氧化系统,在诸多的运行参数中,对废液处理费用影响最明显的因素是过量氧气系数,随着过量氧气系数的增加,系统能量利用率下降,废液处理费用快速增长;其次为废液中有机物的浓度,随废液COD值升高,系统的能量利用率和废液的处理费用均增大,但单位COD的处理费用减小;废液处理量增加,系统能量利用率不发生变化,但废液处理费用降低;压力增加,废液处理费用也将增加;停留时间延长,将会加大系统设备的体积,从而增加设备的投入。综上所述,在有机废液的超临界水氧化技术处理过程中,在保证处理效果的前提下,优先选用低过量氧气系数、低压力、短停留时间,并且超临界水氧化技术在处理大流量、高浓度废液时,运行费用将会降低。利用超临界水氧化技术处理有机废液,可以回收反应产生的能量和CO₂,不但可以提高系统的经济性,而且还可以降低温室气体的排放,具有一定的环境效益;超临界水氧化技术在有机废物处理领域具有非常广阔的发展前景。