有机毒物废水浓度高、成分复杂，而化工反应的分离过程往往会产生大量含盐的此类废水，造成该类废水处理难度极大。目前传统的废水处理方法，如生化法、物理法、反渗透膜过滤法，这些方法成本高，不能有效处理此类废水。
随着我国对企业排污标准的不断提高，部分地区有一些化工企业因缺乏有效的废水处理技术导致废水难以稳定达标排放，面临整改和关停。要解决这些问题，有效的废水处理技术和装备是关键。
秒杀有毒有机物
水在常温常压下是液态，蒸发后会变成气态。而当温度高于374°C，压力大于22MPa（常压为0.101MPa）的条件下，此时的水称作超临界水，“超临界水氧化”是废水中有毒有机物的“天敌”。
利用超临界水作为特殊溶剂，水中的有机物和氧气可以在极短时间内完成彻底的氧化反应，把有机物彻底“秒杀”。
申哲民教授研究团队使用的正是这种废水处理技术。“整个过程可以看成是有机物在超临界水中的燃烧过程。反应产物通过分离装置进行固、液、气分离，转化为无毒无害的水、无机盐以及二氧化碳、氮气等气体，并最终在生产和生活中得到回收利用。”
申哲民表示，该技术具有污染物去除率高、二次污染小、反应迅速等优势，被认为是废水处理技术中的“撒手锏”，可以“秒杀”一切有机物，具有广阔的工业应用前景。
如能成功应用于各化工、制药行业等污水处理领域，可有效提升流域内重污染行业的控源减排能力，为我国工业的可持续发展提供技术支撑。
材料“特种兵”解决废水处理装备核心难题
超临界水氧化设备在大型工业化过程中，一个基本的问题就是解决大型化设备对核心部件材料的问题。高浓度有毒废水大型化设备的核心部件的材料运行环境复杂，对使用材料要求十分苛刻，要求材料同时具备高强度、耐高温、高耐蚀、低成本、高安全稳定的特性。因此，超临界水氧化技术的产业化应用被认为是一项“世界性难题”，国内外在污水处理领域实现工业应用的案例极少。
上海交通大学材料科学与工程学院单爱党教授团队长期从事高强度材料及耐热耐高温材料的相关研究，在对一些典型的高温、耐腐蚀合金在实验室超临界环境下的性能进行全面系统性地模拟与评估的基础上，对筛选出的合金进行成分的优化与改进，与宝钢特钢有限公司合作，制备出适用于超临界水氧化设备的4种特种材料，这4种材料就像是4个特种兵，各司其职，为超临界水氧化设备的稳定安全运行保驾护航。
有效降低设备运行成本
申哲民团队和单爱党团队共同完成了20吨/天连续式超临界水氧化设备（以下简称设备）的设计、制造和安装。设备集成脱盐、连续排渣、脱氨氮、能量再利用等系统，从设计上有效缩短工艺流程，减少一次性投资费用，并且可对反应后的蒸汽热量进行再利用，有效降低运行成本。
申哲民表示，投资一套日处理量达每天20吨的超临界水氧化设备初期设备建造费用较为适中；吨运行直接成本≤200元/吨，运行成本低于目前现有处理工艺（膜处理、离子交换、焚烧等），具备服务于大型化工园区的化工废水和危险废物处置能力。
