離子交換系統是通過陰、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水處理工藝，陰、陽離子交換樹脂單獨或按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統，離子交換陰床系統及離子交換混床系統，而混床系統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，它是用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導率可低于0.2μS/cm以下，出水電阻率達到5MΩ.cm以上，根據不同的水質及使用要求，出水電阻率可控制在5~18MΩ.cm之間。被廣泛應用在電子、離子交換樹脂系統、鍋爐補給水水等工及醫藥用超純業超純水、高純水的制備上。

        采用離子交換方法，可以把水中呈離子態的陽離子、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：

        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。

離子交換樹脂特點：

1、工業超純水處理工藝，是目前工業用超純水的制備上應用最多的一種工藝之一。

2、食品工業離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業裝置上。

3、制藥工業離子交換樹脂對發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。鏈霉素的開發成功即是突出的例子。

4、合成化學和石油化學工業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。

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