压裂液返排水是页岩气开采过程中产生的且处理难度大的工业废水,胶体和有机物的去除是其回用和外排的关键。本论文在研究炭黑-聚四氟乙烯（Carbon-PTFE）气体扩散电极为阴极原位产生H₂O₂电催化臭氧特性的基础上,针对滑溜水压裂液开发了一种以Al板为阳极的的新型电絮凝-电催化臭氧耦合工艺;针对胍胶基压裂液开发了一种以氧化钌析氯电极为阳极的电化学氧化处理工艺,探讨两种工艺对压裂液返排水处理的可行性及动力学机制。电絮凝-电催化臭氧氧化耦合处理技术与臭氧氧化、电絮凝、电絮凝-电催化氧化技术处理滑溜水压裂返排水的比较实验研究结果表明:电絮凝-电催化臭氧系统在电流密度50m A/cm²下,90min压裂返排水的COD去除率为82.4%,明显高于其他技术。与臭氧氧化、电絮凝和电絮凝-电催化氧化三种技术相比,电絮凝-电催化臭氧氧化耦合技术处理压裂液返排水后,中等分子量（MW约为1920Da）的有机污染物基本消失。建立了电絮凝-电催化臭氧过程的动力学模型,表明该过程具有对COD具有更高的去除速率。与时序性单电极电絮凝-电催化臭氧的处理工艺相比,双电极电絮凝-电催化臭氧耦合工艺的电流利用效率为时序性装置的2倍,且对废水有机物的氧化更彻底。说明该工艺中电絮凝和电催化臭氧具有良好的协同作用,是一种更经济高效的废水处理技术。利用双电极电析氯-析H₂O₂双向氧化技术与单独电析氯氧化、单独电析H₂O₂氧化技术处理难降解胍胶压裂液返排水,对模型污染物苯酚的降解结果表明:双电极析氯-析H₂O₂双向氧化工艺对苯酚的降解速率是单独电析氯氧化和析H₂O₂氧化降解苯酚速率的2倍,说明氧化钌涂层电极与Carbon-PTFE电极具有良好的协同作用;双电极析氯-析H₂O₂双向氧化工艺与单电极氧化相比,对高COD浓度的胍胶压裂液的降解效率较高,600m A电流下24h的COD降解率为29%,电流效率68.5%。