页岩气压裂返排液是气田开发中产生的一类水质极其复杂的高盐高有机废水，其TDS可高达100,000mg/L以上，COD约1000-5000mg/L，含有残余的压裂液聚合物（PAM）、瓜尔胶、杀菌剂和随地层水带出的苯系物等。传统的物化和生化法对这类超高盐度废水的处理几乎束手无策。电化学氧化利用电能直接产生氧化剂，其处理效率高度依赖废水的导电性。而压裂返排液极高的盐度恰好为其提供了近乎理想的导电环境，可直接充当“自备电解质”，大幅降低电化学处理的欧姆损耗。关键是要找到一种在高盐、含有机物复杂环境中长时间保持稳定、高效、耐腐蚀的阳极材料。亚氧化钛（Ti₄O₇）是一种Magnéli相亚氧化钛，具有极高的电导率（高于石墨）和极强的化学惰性（耐强酸强碱和有机溶剂），其析氧过电位较高，非常适合用作电化学氧化阳极。

  本研究制备的自支撑多孔Ti₄O₇电极，具有丰富的三维连通孔隙，极大地增加了电化学活性面积。将其装入连续流电化学反应器处理页岩气压裂返排液。在很低的电流密度（5mA/cm²）和短暂的水力停留时间（15分钟）下，返排液的COD即可从4500mg/L降至800mg/L以下，去除率>80%。其中，粘稠的PAM等高分子聚合物被有效断链，废水的粘度从接近10cP降至与纯水相当，苯系物（如苯、甲苯）被彻底矿化。整个过程中，由于返排液自身的超高电导率（>100mS/cm），槽电压极低，处理吨水的电耗仅为18kWh，远低于处理普通低盐有机废水的电耗。

  在长达60天的连续运行中，Ti₄O₇电极的表面形貌和物相组成保持稳定，未发生腐蚀或溶解。SEM和XRD分析证实了其出色的结构稳健性。该研究充分利用了页岩气压裂返排液“高盐”这一通常被视为“缺点”的特性，将其转化为电化学氧化过程的“优点”，为这类高盐难降解工业废水的原位、高效、低能耗处理，提供了一种与之完美匹配的电化学工艺及核心电极材料。

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