通过一种新型水触媒技术产生的自由基，处理含低质量浓度苯酚及其耐受细菌的焦化尾水，并探究苯酚的降解和微生物灭活机理.结果表明：在进水苯酚质量浓度为5 mg/L时，经水触媒处理60 min后，苯酚质量浓度降至检测限以下.荧光强度分析表明，苯酚氧化裂解分步进行，先产生有机中间产物，随后降解去除. pH、电导率和氧化还原电位（ORP）分析表明，在强氧化性条件下含不饱和键的苯酚被逐步氧化降解.同时，微生物的电子传递系统活性（ETSA）和膜通透性在3 min内均下降98%以上，表明水触媒产生的羟基自由基将苯酚氧化分解的同时可令体系中的微生物细胞结构破坏，导致细菌被灭活.水触媒技术展现出有效处理焦化尾水的潜力.