有效管理離子交換（IX，Ion exchange）樹脂床，對于實現(xiàn)超純水（UPW，Ultrapure Water）系統(tǒng)的最佳性能來說至關(guān)重要。再生和更換離子交換樹脂時采取的預防性維護（PM，Preventative Maintenance）計劃具有固定的實施頻率和很強的時效性；與之相比，在混合樹脂床和拋光環(huán)路樹脂床后面連續(xù)實時監(jiān)測超純水水質(zhì)則是更好的控制策略。
如果在基于時間的樹脂更換再生之前，樹脂床即將耗盡，有害離子污染物就會進入超純水。相反，如果過于頻繁地再生或更換樹脂，則會不必要地增加運營成本。由于離子親和性的差異，用在線型硼濃度分析儀來檢測離子交換的有效性，要優(yōu)于用在線型二氧化硅分析儀來達到同樣目的。
有許多方法可用來確定何時應(yīng)再生主混合床樹脂和更換拋光環(huán)路樹脂。雖然沒有任何一種方法能在所有應(yīng)用中都達到最佳效果，但有一種方法已被證明有很大的不足之處，那就是按照固定頻率和基于時間來再生和更換樹脂的方法。基于時間的樹脂再生方法可能會導致三種結(jié)果，其中兩種結(jié)果不利于提高工藝產(chǎn)出和降低運營成本。
實時在線分析技術(shù)能夠連續(xù)監(jiān)測主混合床樹脂和拋光環(huán)路樹脂，從而及時發(fā)現(xiàn)樹脂即將耗盡的跡象。但在此技術(shù)發(fā)明之前，人們大多采用有固定實施頻率的、基于時間的預防性維護（PM）方法來再生和更換離子交換樹脂。這使得人們過于依賴這種按照固定時間間隔來再生主混合床樹脂的傳統(tǒng)方法。
這種傳統(tǒng)方法會導致以下三種結(jié)果之一：
再生/更換太早
再生/更換太晚
再生/更換恰逢其時
圖1是某工廠管理離子交換床的示例。左邊的綠箭頭表示未充分利用樹脂床容量，右邊的紅箭頭表示樹脂床正在耗盡。黑箭頭表示樹脂再生（或樹脂更換）的最佳時間點，此點的位置會因不同的用戶和工藝而異。
再生太早
如果太早再生樹脂，就無法充分利用樹脂床的容量。當只有一部分（有時是很小一部分）樹脂含有飽和的離子污染物時，卻再生整個樹脂床，就會浪費樹脂。過度再生還會加快樹脂的降解（物理降解和化學降解）。沒必要地過早更換樹脂，必然會增加運營成本和材料成本。這種太早再生樹脂的錯誤結(jié)果通常被歸類為生產(chǎn)商風險，即因產(chǎn)生不必要的廢料和運營成本而損害生產(chǎn)工藝。
再生太晚
如果太晚再生樹脂，則會使離子污染物從主混合床樹脂中釋放出來，進入拋光環(huán)路樹脂。然而這種情況并不常見，因為絕大多數(shù)依賴基于時間的樹脂再生計劃的用戶都會采取非常保守的方法來避免發(fā)生這種情況，但這只會導致比過早再生樹脂還要低下的運營效率。這種錯誤結(jié)果通常被歸類為消費者風險，即向工藝下游傳遞缺陷。
再生恰逢其時
從實際角度來看，以恰如其分的固定時間頻率來再生樹脂是極其困難的，甚至是做不到的。許多因素會影響樹脂清除離子雜質(zhì)的能力，而這些因素本身都是變量。二氧化碳濃度、溫度、進水中的污染物濃度、上游水處理工藝、樹脂年齡等都是變量，都會影響樹脂床的有效使用壽命。人們進行了樹脂的特性研究，試圖利用數(shù)據(jù)來準確評估樹脂的預期使用壽命，但可變的影響因素太多，限制了研究方法的成功。
如果想要有效地管理混合床樹脂，就必須監(jiān)測樹脂床的實際性能。如果缺少對分析數(shù)據(jù)的充分評估，就會導致運營效率低下和不必要的風險。只有采用分析技術(shù)，才能有效地監(jiān)測樹脂性能，因為分析技術(shù)可以檢測到最先從即將耗盡的樹脂床中釋放出來的污染物，可以以萬億分之一（ppt）濃度級別來監(jiān)測污染物，以排除污染下游拋光樹脂的可能性。
Sievers® Boron Ultra在線型超純水（UPW）硼分析儀能夠測量低ppt濃度的硼，從而發(fā)現(xiàn)樹脂耗盡的最早跡象。人們通常在此類應(yīng)用中使用二氧化硅分析儀，但有關(guān)文獻已充分證明，硼總是先于二氧化硅從即將耗盡的混合床樹脂中釋放出來。此外，在線型二氧化硅分析儀的檢測限較高，這意味著當二氧化硅分析儀報告定量結(jié)果時，二氧化硅和硼已經(jīng)從樹脂床中出來很久了。
離子交換樹脂床的在線硼監(jiān)測技術(shù)已在全球范圍內(nèi)被應(yīng)用。此技術(shù)能夠減少拋光環(huán)路樹脂的污染物負荷，延長主混合床樹脂再生之間的運行時間，為用戶節(jié)省大量的生產(chǎn)成本，同時大大降低釋放污染物的風險。
卓有成效的樹脂管理要求根據(jù)明確且可測量的指標參數(shù)來評估樹脂床的實際性能，而基于時間的方法無法滿足要求，這是因為此法雖然可以避免污染下游工藝，但必須付出運營成本過高的代價。只有進行連續(xù)的在線硼監(jiān)測，才能在規(guī)避風險的同時最大限度地提高工藝效率和降低運營成本。
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