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湿式氧化技术是一种适合处理高浓度有机废水的绿色技术,利用氧气将有机物氧化成生物毒性小的小分子中间产物,或生成二氧化碳、无机酸等矿化产物。目前湿式氧化技术的研究主要关注酚类物质的降解,关于杂环有机物的湿式氧化处理效能及降解规律的研究非常少。湿式氧化过程中起主要作用的活性自由基的种类一直存在争议。本文选择广泛存在于制药行业废水中的几种典型含氮苯并杂环有机物（吲哚、苯并吡唑、苯并三唑、苯并咪唑及苯并噻唑等）为模型污染物,考察湿式氧化过程中这些杂环污染物的降解效果及规律,并提出一种过硫酸盐强化湿式氧化新工艺,在较低的反应温度下有效提高水体中有机物的去除效果,并将部分有机物聚合成球形聚合物回收再利用。具体结论如下:（1）揭示了几种典型含氮苯并杂环污染物的湿式氧化降解效果及规律。温度和时间是影响污染物去除效果的显著因子,在同样的反应温度下,酸性（p H 4）溶液中污染物去除速率比在弱酸性（p H 6.0）和弱碱性（p H 9.0）溶液中的去除速率快。吲哚、苯并吡唑及苯并三唑的反应活化能逐渐增加,反应活性逐渐降低。在考察无机离子对降解效果的影响时发现,Cl-和NO3-能加快杂环有机物去除速率,且增加Cl-浓度,促进效果更明显。SO42-、CO32-及PO43-会消耗强氧化性的羟基自由基,同时CO32-及PO43-的存在使溶液的p H值升高,导致污染物的去除效果受到不同程度的抑制。在最佳实验条件下,经过120 min反应后,吲哚、苯并吡唑及苯并三唑溶液中COD去除率分别为76.7%、75.2%及71.4%。杂环污染物中的氮元素主要转换为N2从溶液中去除,其中吲哚主要通过杂环开环后生成的NH4+和NO3-反应生成N2,苯并吡唑和苯并三唑中的氮主要通过挤氮反应生成N2,三种杂环污染物氮的去除效果顺序为吲哚<苯并吡唑<苯并三唑。苯并吡唑溶液经湿式氧化处理后急性生物毒性显著降低,表明该技术能有效脱氮降毒。（2）通过实验方法直接证实湿式氧化含氮苯并杂环污染物中的主要活性物种是羟基自由基。EPR检测结果表明羟基自由基是湿式氧化过程中的主要活性物种,该自由基由氧气在高温下活化产生。利用福井函数确定杂环污染物与羟基自由基反应活性位点,根据单点能计算确定产物的稳定结构。结合理论计算与质谱检测结果,提出了杂环污染物湿式氧化路径。（3）提出一种过硫酸盐强化湿式氧化新工艺（PWAO）,在温和的反应条件下有效提高溶液中化学需氧量（COD）去除率。EPR结果表明该强化过程扩大了产生活性自由基的温度范围,解决了湿式氧化温度要求高,COD去除率低的问题。在160℃下反应120 min后,初始COD浓度为2300 mg/L的苯并噻唑溶液的COD去除率达至94.7%,其中65.0%的苯并噻唑聚合成中空球形聚合物,其余的苯并噻唑被氧化成矿化产物。PWAO同样适用于处理其它高浓度杂环污染物如吲哚,苯并咪唑和苯并三唑等,在较温和的反应条件下均能获得较高的COD去除效果。（4）揭示过硫酸盐强化湿式氧化工艺中生成球形聚合物的反应机理,分析反应条件对聚合过程的影响,探索聚合物在水处理中的应用。苯并噻唑、吲哚、苯并咪唑、苯并三唑经PWAO处理后生成聚合物的收率分别为65.0%、37.2%、21.5%及23.1%,形貌均为球形,尺寸受杂环化合物结构影响,分布在0.1μm～10μm之间。回收的球形聚合物经热处理后变成掺杂碳材料,这些掺杂碳材料具有较好的吸附和催化性能。其中,从苯并噻唑溶液中回收的聚合物制得的氮硫共掺杂碳材料比表面积为778.3 m2/g,用作吸附剂时,每克材料可吸附600 mg苯并噻唑和300 mg的苯并咪唑,用作催化剂时,能有效提高过硫酸盐氧化效果。从苯并咪唑、苯并三唑及吲哚溶液中回收的掺杂碳材料同样具有良好的催化过硫酸盐氧化的效果。