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采用离子交换法，可以把水中呈离子态杂质去除，这一过程是通过离子交换剂（树脂）进行的，离子交换树脂具有不同的活性交换基因，又有阳、阴、强、弱之分，一般带有酸性功能基，能与阳离子交换的物质称为阳离子交换树脂，带有碱性功能基，与能阴离子交换的物质称阴离子交换树脂。利用树脂的不同交换基因的特点，可以进行深度除盐，制取高纯水。
工作原理：
采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：
⑴ 阳离子交换树脂：R—H+Na+ R—Na+H+
⑵ 阴离子交换树脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。
去离子水设备主要工艺：
㈠ 采用阳阴离子交换树脂取得的去离子水，一般通过之后，出水电导率可降到10us/cm以下，再经过混床就可以达到1us/cm以下了。但是这种方法做出来的水成本极高，而且颗粒杂质太多，达不到理想的要求。目前已较少采用了。
㈡ 预处理（即砂碳过滤器+精密过滤器）+反渗透+混床工艺
这种方法是目前采用最多的，因为反渗透投资成本也不算高，可以去除90%以上的水中离子，剩下的离子再通过混床交换除去，这样可使出水电导率：0.06左右。这样是目前最流行的方法。
㈢ 采用两级反渗透方式
自来水→多介质过滤器→活性炭过滤器→软化水器→中间水箱→低压泵→精密过滤器→一级反渗透→PH调节→混合器→二级反渗透（反渗透膜表面带正电荷）→纯水箱→纯水泵→微孔过滤器→用水点
㈣ 前处理与第二种方法一样使用反渗透，只是后面使用的混床采用EDI连续除盐膜块代替，这样就不用酸碱再生树脂，而是用电再生。这就彻底使整个过程无污染了，经过处理后的水质可达到：
原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→软化水器→中间水箱→低压泵→PH值调节系统→高效混合器→精密过滤器→高效反渗透→中间水箱→EDI水泵→EDI系统→微孔过滤器→用水点
去离子水设备安装要求：
1. 地基需水平，就近设置地漏或排水沟，以排走再生废水。设备附近应设独立的电源插座。
2. 盐箱应靠近交换罐，吸盐管越短越好。
3. 进水管上应安装上Y型过滤器以及水表，出水口应设取样口。
4. 进出水管上应安装手动阀门，进出水口之间应设旁通阀，以便在再生或检修时继续供水。
5. 入水口水压如低于0.2MPa需增加自动增压水泵。
6. 盐箱中的盐要求是工业盐，不可加碘盐、钙盐。为保证盐箱中的盐溶液浓度能达到饱和，首先应保证溶解时间不小于6小时，首次使用前应先强制再生一次。
7. 当原水硬度 >6mmol/L时，应加大1－2级选型。
8. 使用前必须先冲洗管道，避免杂质堵塞阀体，污染树脂。
9. 北方冬季应加防冻措施.
性能特点：
※ 置换效果好、再生周期长，再生费用低;
※ 使用、管理简便，运行费用低。
※ 设备产水效果好，占地面积小。
※ 树脂经过再生可多次使用，树脂寿命长。
※ 产水电阻率为10
应用范围：
混床应用于医药、化妆品、电子、化工、电力等行业的水处理中，主要用于反渗透、离子交换复床、超滤系统等的后处理，通过用于对水中阴阳离子的置换，生产出超纯水。
Ⅰ 去离子水处理工艺，是目前工业用超纯水的制备上应用最多的一种工艺之一。
Ⅱ 食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。
Ⅲ 制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。
Ⅳ 合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。
Ⅴ 电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。
Ⅵ 湿法冶金及其他离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。
