随着城市垃圾的急剧增加，垃圾渗滤液这种随之大量产生的液体日益受到人们的关注。垃圾渗滤液的成分复杂、浓度高、毒性强、难处理，若不妥善处理将会对人们的生存环境造成严重的破坏。本文以超临界水氧化对垃圾渗滤液处理效果进行研究，结合Design　Expert软件和响应面分析法对超临界水氧化垃圾渗滤液处理工艺的最佳操作参数进行分析，同时，为解决超临界水氧化中苛刻的工艺条件，引入了催化剂和预处理步骤，然后对这一协同超临界水氧化工艺（即催化超临界水氧化及超声波—超临界水氧化）进行探索性研究。主要研究结论如下：1）利用Design　Expert软件和响应面分析法，以反应温度、压力、停留时间和氧化系数为影响因素，通过实验和响应面分析得到了COD和氨氮去除率的拟合方程。与实验值相比，COD、NH3-N去除率的预测误差小于±4%和±9%。2）由所得拟合方程的方差分析得到SCWO对COD和NH3-N去除率影响因素的主次作用，分别是：COD去除率为压力＞温度＞氧化系数＞反应时间；NH3-N去除率为温度＞压力＞氧化系数＞反应时间。在垃圾渗滤液SCWO研究范围内，实验与模拟结果得到最佳操作条件为：时间5min、温度496.05℃、压力27.69MPa、氧化系数2.44。3）在分析归纳实验数据的基础上，对超临界水氧化的反应动力学进行了研究，通过建立动力学方程，获得了以COD去除率（Y1）表示的动力学模型，模型计算值和实验值的偏差在±8%之内。4）经超声预处理或有催化剂CuO、MnO2条件下，COD和NH3-N的去除率整体水平有了明显的提高，特别是对COD去除率效果非常显著，即使在低的操作条件下也可以实现高去除率。5）超临界水氧化对金属离子有很好的去除效果。利用全谱直读等离子体原子发射光谱仪，对经SCWO和CSCWO处理的垃圾渗滤液出水中的金属进行检测和分析，结果表明，SCWO和CSCWO虽然不能使所含的金属离子全部达标排放，但是金属离子浓度有明显的降低，在很大程度上降低了后续深度处理的负荷与压力。