離子交換原理

離子交換是指水通過離子交換柱時水中的陽離子和陰離子與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的。陰、陽混柱的不同組合可使水質達到更高的要求，是目前成熟的常規制取純水、超純水裝置。離子交換器可分爲陽離子交換器(軟化器）、陰離子交換器和混全離子交換器。

流程1：預處理+反滲透主機+混床

流程2：預處理+反滲透主機+EDI

流程3：預處理+二級反滲透+混床&EDI

流程4：陽離子+陰離子+混床

採用離子交換方法，可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除，以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類，水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達：
　　1、陽離子交換樹脂：R—H+Na+ R—Na+H+
　　2、陰離子交換樹脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-
　　陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成：
　　RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
　　由此可看出，水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代，而反應生成物只有H2O，故達到了去除水中鹽的作用。

離子交換設備是傳統的去離子水設備，它的產水水質穩定，造價相對較低。在以往的電廠鍋爐補給水都是採用陽床+陰床+混床處理工藝。
　　近年來，隨着反滲透、EDI等工藝的發展，離子交換設備操作複雜，不容易實現自動化，浪費酸碱，運行成本高等缺點更加突出，目前更多的應用於反滲透的深度處理。
　　小型的離子交換設備常採用有機玻璃交換柱，有利於觀察樹脂運行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分，陽離子是否“中毒”等，樹脂損耗情況等。
　　大型的離子交換設備則採用碳鋼內襯環氧樹脂或襯膠，中間預留可視裝置，以便於離子再生時在線觀測再生液水位狀況。
1、工業超純水處理工藝，是目前工業用超純水的制備上應用最多的一種工藝之一。
2、食品工業離子交換樹脂可用於制糖、味精、酒的精製、生物制品等工業裝置上。
3、製藥工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。
4、合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和碱作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。
5、電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。
6、濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。