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潜艇作为典型的密闭系统之一，其生活垃圾和生理垃圾目前处理方式是直接排放入海。这种排放方式将产生大量的气泡，在海面形成漂浮带，严重影响了潜艇的隐蔽性;设备操作复杂，容易导致艇员误操作，对潜艇的安全性造成一定的影响。随着人们环保意识的不断增强，直接排放的方式越来越不符合环境法规的要求。 超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation，简称SCWO)是新兴的有机废物处理技术，被认为是处理密闭系统垃圾最有效的方法之一。它能将有机废物彻底氧化分解，处理效率高，无二次污染，处理后的水可以直接回用。本论文采用超临界水氧化技术对生活垃圾、生理垃圾进行了处理，考察了超临界水氧化过程中操作参数对生活垃圾、生理垃圾降解的影响，建立了以TOC为代表的污染物降解宏观动力学方程，对处理后的水进行了水质分析，并与相应的国家标准进行了比较。针对潜艇的实际情况，对氧化剂进行了筛选。此外，对适宜于潜艇的超临界水氧化系统进行了初步的设计，对主要组件的尺寸进行了计算，并且分析了超临界水氧化系统与潜艇现有系统的结合问题。通过对以上几方面的考察，主要得到以下结论: 1.在生活垃圾、生理垃圾超临界水氧化过程中，温度是影响氧化降解效率的主要因素，压力和停留时间的影响较小，但是其对气体产物组成影响很大。与易于氧化降解的TOC相比，氨氮的降解比较困难; 2.生活垃圾与双氧水共预热时，预热温度不能超过540℃，以防止生活垃圾中的氮转化为难氧化的氨。氮在预热器中的转化机理为:在相对较低温度时，NOx-CHx与有机质(R-H，R-OH)反应，生成短暂存在的C-N-O中间产物，最终和氧气反应生成氮气，氧化二氮和二氧化碳;随着温度的升高，有机氮转化为氧化氮(NO，NO2)，然后与有机物反应生成NH3和CO2，从而导致N2收率的降低;在600℃以上时，氨与氧气发生反应生成氮气。 3.在最佳的操作条件下，超临界水氧化的气体产物中只有CO2、N2和过量的O2。生活垃圾处理后的出水经过过滤简单处理后达到了国家饮用水标准，生理垃圾超临界水氧化后的出水达到了国家城市回用水-冲厕用水的标准。 4.在考虑氧气浓度的条件下，建立了适宜于密闭系统的氧化动力学方程。TOC降解动力学方程为:-d[TOC]/dt=104 exp（-83018/RT）[TOC]0.95[O2]0.628; 5.通过对氧气、氯酸钾和双氧水氧化效率及进料方式的对比，发现氯酸钾的氧化效率要优于双氧水和氧气;氯酸钾和双氧水的进料难易相当，要优于氧气，但是氯酸钾对设备腐蚀严重。综合考虑氧化效率、进料难易以及设备腐蚀等问题，双氧水适合作为密闭系统超临界水氧化的氧化剂。 6.以艇员为100人，潜航90天所产生的废物量为例，通过各组件的尺寸计算，表明超临界水氧化设备占用空间小，能够满足潜艇废物处理要求。 7.超临界水氧化系统能够与潜艇现有的设备系统结合，实现了潜艇废物的内部处理和物质的循环利用;缓解了艇员用水困难问题，方便了艇员的生活。