造纸黑液是造纸过程中产生的一种废水,具有高pH值,高COD浓度和刺激性气味,对环境和人类健康构成极大威胁。但由于黑液主要成分是木质素,本质上是一种可利用的生物质资源,因此对造纸黑液进行资源化和无害化处理意义重大。超临界水气化和氧化工艺无需对物料进行干燥,非常适合用于处理高含水量的造纸黑液。超临界气化和氧化技术还能分别将造纸黑液转化为富氢气体或热能,从而实现资源的绿色循环利用和废弃物的无害化处理。本研究依托于湖南省重点研发计划项目[2018SK2019],分别从热力学、经济和环境三个方面对超临界水处理黑液工艺进行了研究与评估。主要创新点和研究工作如下:（1）采用Aspen Plus V11软件建立了超临界水气化黑液和超临界水氧化黑液系统的工艺流程模型,探究了不同操作参数对系统的反应特性和热力学性能的影响规律。结果表明,当气化温度从600℃升高到800℃时,超临界水气化黑液系统H2的产量、能量效率和（火用）效率具有较大幅度的增长,超临界水氧化黑液系统的能量效率和（火用）效率增长幅度相对较小。（2）采用年收入需求法对超临界水气化黑液和超临界水氧化黑液系统进行了技术经济性分析,计算获得了系统在600-800℃工况下的年均产值和年均收益等经济指标。结果表明,在两个系统中,黑液最低处理成本为398.78元/吨,超临界水气化黑液系统的经济效益远高于超临界水氧化系统。（3）采用生命周期方法评估了黑液从产生到处理过程涉及的林业子系统、制浆造纸子系统和超临界水处理黑液子系统产生的环境影响,确定了在600-800℃反应温度下,上述子系统的环境负担。结果表明,随着反应温度的升高,系统对环境的综合影响不断降低,林业子系统是黑液全生命周期系统中环境负担的主要来源,其次是制浆造纸子系统,超临界水处理黑液子系统影响程度最小,且超临界水气化系统的环境效益优于超临界水氧化系统。