最常用的废水生物处理方法对可生化性差、相对分子质量大的物质处理较为困难，这类污染物通常具有一定的化学稳定性，且难以被常见氧化剂完全矿化。为了实现对水体中此类有机物的有效降解，基于羟基自由基（HO•）的高级氧化技术（AOPs）应运而生。目前公认比较突出的AOPs有臭氧氧化法、Fenton试剂法、光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式氧化法和电化学氧化法等。
臭氧氧化法处理有机物的成本比较高，发生设备的耗电量非常高，电能利用率很低，在实际应用中此技术受到了限制。Fenton试剂法在常温常压下虽可基本上去除污染物，但对TOC的去除仅为30%左右。光催化氧化是基于体系对光能量的吸收，因此要求被处理体系具有良好的透光性，对于高浓度工业废水，如果杂质太多，浊度高，透光率差，反应则很难进行。超临界水氧化法对反应器的材料要求甚为苛刻，目前还没有找到一种理想的能长期耐腐蚀的耐高温、高压的反应器材料，且在超临界水中，由于无机盐溶解度很小，因此在氧化过程中会有盐的沉积，引起反应器和管路的堵塞。
湿式氧化（WO）的高温高压条件可产生大量HO•，该方法已成为目前处理高浓度难降解有机废水最具有代表性的AOPs之一。美国、日本等发达国家把WO技术视为第二代工业废水处理的高新技术，专用于解决第一代常规技术（如生物处理、普通物理化学处理等）难以解决或无法解决的高浓度、有毒有害、难降解有机废水的处理问题。但WO过程高温高压的苛刻操作条件，及在该操作条件下物料的强腐蚀性对设备材质提出了很高要求，从而限制了它的进一步推广应用。为了缓和反应温度与压力，引入了催化剂以促使在较温和的反应温度和操作压力下，激发产生HO•实现对有机物的降解和矿化。均相催化剂随处理后物料一起排出而产生的分离要求、可能的二次污染及催化剂损耗等问题，又使人们进一步转向采用非均相催化剂的催化湿式氧化（CWO）技术研究与开发。

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