離子交換設備是一種傳統的、工藝成熟的脫鹽處理設備，其原理是在一定條件下，依靠離子交換劑（樹脂）所具有的某種離子和預處理水中同電性的離子相互交換而達到軟化、脫堿、除鹽等功能。用于深度脫鹽處理，產水電阻率動態可達到18MΩ·cm。無論是鍋爐用水的軟化，脫堿軟化，脫鹽水，純水，超純水的制備均需采用離子交換法來進行。其類別有單床、復床、混合床之分，水處理方法也根據具體情況可采用順流法，逆流再生浮床法等。
◆離子交換原理及再生劑選用
1、鍋爐用水軟化
此方法只將水的硬度降到一定程度而總含鹽量不變，系單純的鈉離子交換，沒有降低堿度的作用，軟化水的殘余硬度與所采用的方法有關，一般在0.03-0.18毫克當量/升之間。
其反應式如下：
水中非碳酸鹽硬度
樹脂被鈣鎂離子飽和而失效后，形成鈣鎂型。用5-10%的NaCl（食鹽）進行再生仍可恢復為鈉型。其反應式如下：
2、純水的制備
所謂純水的制備系將原水中的鹽類，游離酸堿等全部除去的水處理方法，以此方法制得的純水比蒸餾水要純好多倍，其反應式如下：
陽離子交換樹脂≡≡≡
R(SO3H)2+Ca(HCO3)2→R(SO3)2Ca+2H2CO3
R(SO3H)+NaCl→RSO3Na+HCl
陰離子交換樹脂
R≡NHOH+HCl→R≡NHCl+H2O
R≡NHOH+H2CO3→R≡NH(HCO3)+H2O
樹脂失效后用酸堿再生，其反應式如下：
陽離子交換樹脂
R(SO3)2Ca+2HCl→R(SO3H)2+CaCl2
RSO3Na+HCl→RSO3H+NaCl
陰離子交換樹脂
R≡NHCl+NaOH→R≡NHPH+NaCl
R(NH)2SO4+2NaOH→R(NHOH)2+Na2SO4
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