Mokra oksidacija je kemični postopek za odstranjevanje organskih onesnaževal iz tokov odpadne vode. Postopek vključuje segrevanje kontaminirane vode na visoke temperature in vbrizgavanje zraka pri visokih tlakih. Reakcije zraka z onesnaževalci jih bodo oksidirale v običajne pline, kot je ogljikov dioksid, ki se kasneje ločijo od vodnega toka.
Vnašanje zraka pri nižjih tlakih v vodne tokove ustvarja učinek vznemirjanja, a tudi pri višjih temperaturah bo zrak le delno reagiral z morebitnimi organskimi onesnaževalci. Zvišanje tlaka nad kritično točko vode, kjer molekule vode niso niti tekoče niti parne, pri vnosu zraka ustvari eno fazo. Zrak bo zelo dobro reagiral z organskimi materiali, kasnejši korak, kjer se tlak zmanjša, pa bo odstranil ves preostali zrak in pline, ki nastanejo pri reakciji.
Voda ima kritično točko, temperaturo in tlak, nad katerima para in tekočina ni mogoče videti kot ločeni fazi. Ta kritična točka je približno 3206 psia (221 bar) in 705 °F (374 °C). Nad to točko je voda znana kot superkritična tekočina in pri teh pogojih se pogosto pojavijo mokre oksidacijske reakcije.
Alternativni postopek, ki omogoča uporabo nižjih temperatur in tlakov, se izvede s katalizatorjem. Odpadni tok se tlači z zrakom in prehaja čez ustrezen katalizator, ki se lahko razlikuje glede na onesnaževalce. Katalizator pomaga pri kemični reakciji med zrakom in organskimi materiali, vendar ga reakcija ne porabi ali uniči. Katalitične mokre oksidacijske reakcije se lahko pojavijo v podkritičnih pogojih, kar lahko zmanjša obratovalne stroške in uporabi posode z nižjimi nazivnimi tlaki.
Materiale konstrukcije reaktorjev in pripadajoče opreme, ki se uporablja za mokro oksidacijo, je treba izbrati previdno. Visoke temperature lahko oslabijo številne kovine, kar lahko ogrozi njihovo trdnost, da zadrži potrebne pritiske. Nekateri organski onesnaževalci bodo med reakcijo ustvarili kisle spojine, številne kovine pa ne bodo primerne za zaščito pred korozijo. Ogret zrak pod tlakom lahko oksidira in oslabi materiale, ki se uporabljajo za tesnila in tesnila, zato je treba paziti na izbiro inertnih materialov, ki lahko prenesejo težke pogoje delovanja.
Zaradi visokih tlakov in temperatur, potrebnih za mokre oksidacijske reakcije, lahko predogrevanje zraka in tokov odpadne vode izboljša energetsko učinkovitost. Uporabljajo se lahko toplotni izmenjevalniki, ki uporabljajo visokotemperaturne tekočine, ki zapustijo reaktor za predogrevanje zračnih in vodnih tokov. Dodatna toplota se lahko pojavi zaradi reakcije zraka z organskimi snovmi in uporaba te toplote lahko zmanjša obratovalne stroške sistema.