离子交换系统是通过阴阳离子树脂对水中的阴阳离子进行置换的处理工艺,离子交换设备中的阴阳离子交换树脂按照不同的比例进行搭配,组成离子交换阳床系统、离子交换阴床系统和离子混床系统三种。混床系统是在反渗透处理工艺后用来制取超纯水。离子交换设备采用离子交换方法,把水中的阴阳离子清除,用氯化钠代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应方程式如下:
阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
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为:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
从而看出,水中的氯化钠已分别被树脂上的氢离子和氢氧根离子所取代,生成水,达到清除水中盐的作用。
离子交换树脂有多种,阳树脂以典型的R-H型和R-Na即氢型树脂和钠型树脂为例,水通过树脂时,H离子或Na离子与水中钙镁离子等阳离子进行交换,达到去除阳离子目的。
阴树脂类似原理。
离子交换树脂达到交换容量限度时(此时出水水质开始变化,可能突然变很好,然后速度恶化到合格线以下),需要再生。再生一般用盐酸和氢氧化钠溶液。再生完毕就可以继续投入使用了。