《Journal of Water Process Engineering》：From pollution to resource recovery: A tiered treatment strategy for bromide containing wastewater
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•提出了一种针对溴化物废水处理的分级策略。•溴化物废水按浓度和处理目标进行分类。•先进吸附剂可增强溴化物的选择性富集与分离。•集成技术促进溴的可持续回收与安全保障。引言溴（Br2）是一种重要的不可再生资源，在常温常压下呈红棕色液体状态[1]，[2]。溴被广泛用于生产医药中间体
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提出了一种针对溴化物废水处理的分级策略。
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溴化物废水按浓度和处理目标进行分类。
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先进吸附剂可增强溴化物的选择性富集与分离。
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集成技术促进溴的可持续回收与安全保障。
引言
溴（Br2）是一种重要的不可再生资源，在常温常压下呈红棕色液体状态[1]，[2]。溴被广泛用于生产医药中间体、溴系阻燃剂、农药、消毒剂以及锂电池电解液，并作为页岩气开采中的高密度压裂液。这些工业过程不可避免地会产生含溴废水[2]，[3]。中国原生溴资源储量有限，国内超过80%的溴产量依赖于山东省逐渐枯竭的地下卤水。海水含有全球大部分的溴资源，但其浓度较低（约65 mg/L），提取困难且能耗高[4]，[5]，[6]。相比之下，工业和页岩气开采产生的废水中Br?浓度显著更高，因此可作为溴回收的二次原料来源[2]，[3]，[7]，[8]。从高浓度废水中回收溴可减少原生资源的依赖，并具有战略与经济价值[2]。
溴以有机和无机形态存在于废水中，已报告的浓度范围为地表水中的<0.01 mg/L到工业废水中的>1000 mg/L[2]，[9]。无机溴化物本身毒性相对较低，但在水体消毒过程中会与氯或臭氧反应生成溴代消毒副产物（Br-DBPs），这对饮用水安全构成重大隐患[10]，[11]。因此，本综述采用三个浓度分级。Br?浓度超过1000 mg/L的废水具有较高的溴负荷，应优先进行资源回收。对于Br?浓度为10–1000 mg/L的废水，处理路线取决于基质复杂度、Cl?/Br?比值、溶解性有机物、盐度及经济可行性；选择性富集可实现回收，而强干扰基质则可能需要高级去除技术。Br?浓度低于10 mg/L时，特别是0.01–10 mg/L范围内接近饮用水标准时，主要目标是风险控制和达标排放[11]，[12]，[13]。本综述聚焦于水相无机溴化物作为工艺选择的进料物种。对于持久性有机溴化合物，包括多溴二苯醚、四溴双酚A和氟虫腈，仅在脱卤过程释放Br?或需要进行总溴质量平衡时才予以考虑[14]，[15]，[16]。
含溴废水的已确立处理方案包括氧化法、离子交换法、膜分离法、吸附法和电化学法[13]，[17]。其处理效果取决于进水Br?浓度和基质组成。高Cl?/Br?比值会降低分离选择性；硫酸根和其他多价阴离子会与离子交换位点竞争；溶解性有机物会消耗氧化剂并污染吸附剂、电极和膜；高盐度会改变活度、电导率和渗透压；酸性条件则会加剧腐蚀[18]，[19]，[20]。氧化法和电化学转化法还需要下游捕获步骤，而纳滤和反渗透则可直接将溴化物浓缩在截留液中。大多数研究侧重于优化单一技术，但很少有研究比较不同浓度分级下各技术的适用性。这一空白限制了一种实用的基于浓度的处理策略的发展[21]，[22]。
本综述将含溴废水的来源与风险同不同Br?浓度下所用技术的原理、性能、优势和局限性联系起来。同时还评估了这些技术进行溴回收的潜力以及工业化实施的主要障碍，为工艺选择和资源利用提供了依据。
章节摘要
含溴废水的来源与分析方法
含溴废水产生于医药与化工制造、溴系阻燃剂和农药生产、页岩气开采以及新能源行业。在这些领域中，溴化、脱溴或天然卤水的处理会将Br?转移至水相。工艺化学的差异决定了溴化物的浓度、共污染物、处理要求以及溴回收的潜力。本节将来源特定的
从含溴废水中进行资源回收的技术
对于Br?浓度超过1000 mg/L的废水，溴回收通常优先于常规污染物去除。核心步骤是将Br?化学氧化为Br?，随后通过气提、蒸汽蒸馏、液-液萃取或其他捕获工艺进行回收。仅氧化步骤只能改变溴的存在形态；只有当生成的Br?被捕获并纯化后，回收过程才算完成。氯、过氧化氢、高锰酸钾、重铬酸钾和过硫酸盐均可氧化Br?，但它们
含溴废水的高级处理技术
对于Br?浓度为10–1000 mg/L的废水，仅浓度并不能决定工艺的可行性。盐度、竞争阴离子、有机物、再生以及二级浓缩液的处置或回用同样重要。当存在低品位热源且后续回收在经济上可行时，可考虑采用蒸发技术[17]，[61]。否则，可选择性吸附或离子交换来富集Br?以实现回收，或在进一步处理前降低其浓度。本节
含溴废水的无害化处理技术
即使在低浓度下，Br?在水消毒过程中也会形成有毒的Br-DBPs，从而威胁生态系统和人类健康[96]。因此，以饮用水安全为目标时必须实现溴化物的深度去除。主要可选方案为电化学法和膜法，它们在去除效率、选择性、能耗需求和工程成熟度方面存在差异。
结论与展望
溴是医药、阻燃剂和农药的重要原料。从工业废水中回收溴可以在限制环境风险的同时减轻原生资源的压力。
本综述将含溴废水处理分为三个浓度分级：高浓度（>1000 mg/L Br?）、中浓度（10–1000 mg/L）和低浓度（0.01–10 mg/L）。相应的处理目标分别为资源回收、选择性富集或高级
CRediT作者贡献声明
赵佳宇：文稿审阅与编辑，原始草稿撰写，可视化，方法学，调查研究，形式化分析，数据管理，概念构思。易慧敏：资源获取，调查研究，数据管理。喻晓阳：验证，方法学，形式化分析。常华：资源获取。王德政：文稿审阅与编辑。秦宇红：文稿审阅与编辑，可视化，项目管理，方法学，资金获取，形式化分析，概念构思。
利益冲突声明
作者声明，不存在已知可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本工作得到中国医药（集团）公司维奇达制药有限公司的支持。（基金编号：2024140006000442、2024140006000443）。
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