湿式催化氧化法处理废水的反应机理主要包括以下几个方面：

催化剂的作用

催化剂在湿式催化氧化法中起着关键作用，它能够降低反应的活化能，使氧化反应在相对较低的温度和压力下高效进行。常见的催化剂有贵金属（如 Pt、Pd 等）、过渡金属氧化物（如 CuO、MnO₂、TiO₂等）以及稀土金属氧化物等。

催化剂的活性位点可以吸附氧气分子和废水中的有机污染物，使它们在催化剂表面处于活化状态，从而更容易发生氧化反应。

氧气的活化

在反应体系中，氧气分子在催化剂的作用下发生活化，形成具有较高反应活性的氧物种，如羟基自由基（・OH）、超氧阴离子自由基（・O₂⁻）等。

以金属氧化物催化剂为例，氧气分子首先吸附在催化剂表面的金属离子位点上，然后通过得到电子被活化，形成表面吸附态的氧物种。

有机物的氧化

被吸附在催化剂表面的有机污染物与活化后的氧物种发生反应。羟基自由基（・OH）是一种强氧化剂，具有很高的氧化电位，能够与有机污染物发生一系列的反应，如加成、取代、脱氢等。

通过这些反应，有机污染物的分子结构被逐步破坏，长链有机物被氧化断裂为短链有机物，最终被氧化为二氧化碳和水等无害物质。例如，对于含碳氢氧的有机物，其反应过程可以简单表示为：有机物 +・OH → 中间产物 → CO₂ + H₂O。

自由基链式反应

湿式催化氧化过程中还存在自由基链式反应。在反应初期，通过氧气活化和有机物与活化氧物种的反应产生少量的自由基。这些自由基可以进一步与有机物分子或其他氧分子发生反应，生成更多的自由基，从而形成链式反应。

链式反应能够加速有机物的氧化过程，使反应在相对较短的时间内完成。但同时，自由基的反应也具有一定的复杂性，可能会产生一些中间产物，这些中间产物的进一步氧化也需要合适的反应条件和催化剂的作用。

金属离子的作用（对于金属催化剂）

当使用金属催化剂时，金属离子在反应中可以起到电子传递的作用。金属离子可以在不同的氧化态之间转换，通过接受和给出电子，促进氧气的活化和有机物的氧化反应。

例如，在一些过渡金属氧化物催化剂中，金属离子（如 Cu²⁺/Cu⁺、Mn⁴⁺/Mn³⁺等）可以与氧气和有机物之间发生氧化还原反应，加速反应进程。同时，金属离子还可以与有机物分子形成络合物，使有机物分子在催化剂表面的吸附更加稳定，有利于氧化反应的进行。