離子交換水處理設備理是指采用離子交換劑，使交換劑中和水溶液中可交換離子產生符合等物質的量規(guī)則的可逆交換，導致水質改善而交換劑的結構并不發(fā)生實質性(化學的)變化的水處理方式。

在這種水處理方式中，只有陽離子參與交換反應的，稱陽離子交換水處理;只有陰離子參與交換反應的，稱陰離子交換水處理;既有陽離子又有陰離子參與交換反應的，稱陽、陰離子交換水處理。

由于原水的水質千差萬別，而對出水水質的要求又多種多樣，所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法，采用這些水處理方法而使原水軟化、除堿和除鹽。離子交換劑中參與交換反應的離子是鈉離子Na+時，此方法稱為鈉(Na)型離子交換法，此交換劑稱為鈉(Na)型陽離子交換劑，相類似的，有氫(H)型離子交換法及氫(H)型陽離子交換劑等。

鈉型離子交換法是工業(yè)鍋爐給水Z通用的一種水處理方法。當原水經過鈉型離子交換劑時，水中的Ca2+、Mg2+等陽離子與交換劑中的Na+進行交換，降低了水的硬度，使水質得到軟化，故這種方法又稱為鈉離子交換軟化法。

1、再生過程

在鈉離子交換過程中，當軟水出現了硬度，且殘留硬度超過水質標準規(guī)定時，則認為鈉離子交換劑已經失效。為了恢復其交換能力，就需要對交換劑進行再生(或還原)。再生過程是使含有大量鈉離子的氯化鈉(NaCl)溶液通過失效的交換劑層恢復其交換能力的過程。此時，鈉離子又被離子交換劑所吸著，而交換劑中的鈣、鎂離子被置換到溶液中去。鈉型離子交換劑的再生過程可用如下反應式表示：

CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2

MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2

生產中多采用食鹽(NaCl)溶液作為再生劑。因為食鹽比較容易得到，而且再生過程中所形成的產物(CaCl2、MgCl2)是可溶性鹽類，很容易隨再生液排出去。再生用食鹽，大都水處理設備采用工業(yè)用鹽，其中雜質含量不宜過多，食鹽溶液需澄清過濾后使用。通常認為，10%食鹽溶液的硬度不應超過40mmol/L，懸浮物不應大于2%。離子交換劑再生時，一般要用經過澄清的8～10%的鹽溶液?？偟脑偕佑|時間隨離子交換樹脂交聯(lián)度的不同而變化，對于一般交聯(lián)度7%左右的強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，再生劑和樹脂總的接觸時間Z低應保證45min以上。

2、離子交換水處理設備?交換過程

碳酸鹽硬度(暫硬)軟化過程：

Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3

Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3

非碳酸鹽硬度(永硬)軟化過程：

CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4

CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl

MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4

MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl

也可以用綜合上述反應式的離子式表示：

Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+

Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+

離子交換技術在水處理領域中有十分廣泛的應用。做為水質軟化的鈉離子交換器，主要用于中、低壓鍋爐水處理。離子交換脫鹽設備，主要用于純水和高純水的制備。離子交換設備適用于醫(yī)藥、化工、電子、涂裝、飲料及高壓鍋爐給水等諸多工業(yè)部門。

它與近年引進的反滲透裝置相比較，具有去除離子性雜質*；對水的預處理要求低；設備造價便宜等優(yōu)點。

在制備高純水方面，離子交換技術在當前還沒有替代設備。進水總含鹽量在400mg/l以下時，根據用戶不同要求，出水水質在1.0-0.2us/cm之間。若進水總含鹽量在500mg/l以上時，可與電滲析器聯(lián)合脫鹽，出水水質還可提高。