離子交換系統(tǒng)是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統(tǒng)水處理工藝，陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統(tǒng)，離子交換陰床系統(tǒng)及離子交換混床系統(tǒng)，而混床系統(tǒng)又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水，高純水的終端工藝，他是目前用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導率可低于1uS/cm以下，出水電阻率達到1MΩ.cm以上，根據不同的水質及使用要求，出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應用在電子、電力超純水，化工，電鍍超純水，鍋爐補給水及醫(yī)藥用超純水等工業(yè)超純水，高純水的制備上。

離子交換樹脂系統(tǒng)工作原理

采用離子交換方法，可以把水中呈離子態(tài)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：

去離子水設備

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。

去離子水設備主要工藝

去離子水的工藝大致可分為四種：

*種：采用陽陰離子交換樹脂取得的去離子水，一般通過之后，出水電導率可降到10us/cm以下，再經過混床就可以達到1us/cm以下了。但是這種方法做出來的水成本*，而且顆粒雜質太多，達不到理

想的要求。目前已較少采用了。

第二種：預處理（即砂碳過濾器+精密過濾器）+反滲透+混床工藝

這種方法是目前采用zui多的，因為反滲透投資成本也不算高，可以去除90%以上的水中離子，剩下的離子再通過混床交換除去，這樣可使出水電導率：0.06左右。這樣是目前zui流行的方法。

第三種：采用兩級反滲透方式

其流程如下：

自來水→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵→精密過濾器→一級反滲透→PH調節(jié)→混合器→二級反滲透（反滲透膜表面帶正電荷）→純水箱→純水泵→微孔過濾器→用水點

第四種：前處理與第二種方法一樣使用反滲透，只是后面使用的混床采用EDI連續(xù)除鹽膜塊代替，這樣就不用酸堿再生樹脂，而是用電再生。這就*使整個過程無污染了，經過處理后的水質可達到：15M以上。但這這種方法的前期投資比較多，運行成本低。根據各公司的情況做適當的投資。不過了。 其流程如下：

原水→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵→PH值調節(jié)系統(tǒng)→高效混合器→精密過濾器→高效反滲透→中間水箱→EDI水泵→EDI系統(tǒng)→微孔過濾器→用水點

新型去離子水設備制備工藝

根據應用的行業(yè)不同，應用去離子水設備的工藝也不同，我們這里以鍍膜玻璃鏡片清洗超純水制取工藝為例：

1、預處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→拋光混床→精密過濾器→用水對象(≥18MΩ.CM)(工藝)

2、預處理→一級反滲透→加藥機(PH調節(jié))→中間水箱→第二級反滲透(正電荷反滲膜)→純水箱→純水泵→EDI裝置→紫外線殺菌器→精密過濾器→用水對象(≥17MΩ.CM)(工藝)

3、預處理→反滲透→中間水箱→水泵→EDI裝置→純水箱→純水泵→紫外線殺菌器→精密過濾器→用水對象(≥15MΩ.CM)(工藝)^[1]

陽離子交換樹脂系統(tǒng)的預處理

先用清水對樹脂進行沖洗，然后用4~5%的HCl和NaOH在交換柱中依次交替浸泡2~4小時，在酸堿之間用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重復2~3次，每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。zui后一次處理應用4~5%的HCl溶液進行，放盡酸液，用清水淋洗至中性即可待用。

去離子水設備的工藝特點及應用領域

離子交換設備是傳統(tǒng)的去離子水設備，它的產水水質穩(wěn)定，造價相對較低。在以往的電廠鍋爐補給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。

近年來，隨著反滲透、EDI等工藝的發(fā)展，離子交換設備操作復雜，不容易實現自動化，浪費酸堿，運行成本高等缺點更加突出，目前更多的應用于反滲透的深度處理。

小型的離子交換設備常采用有機玻璃交換柱，有利于觀察樹脂運行情況。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采用碳鋼內襯環(huán)氧樹脂或襯膠，中間預留可視裝置，以便于離子再生時在線觀測再生液水位狀況。

1、工業(yè)超純水處理工藝，是目前工業(yè)用超純水的制備上應用zui多的一種工藝之一。

2、食品工業(yè)離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。

3、制藥工業(yè)離子交換樹脂對發(fā)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。鏈霉素的開發(fā)成功即是突出的例子。

4、合成化學和石油化學工業(yè)在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。

5、電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制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