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离子交换就是水中的离子和离子交换树脂上的离子所进行的等电荷摩尔量的反应，通俗的说是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺。
复合床：用两个交换器，将阴、阳离子交换树脂按设计要求装入各自的交换器中，原水先经过阳离子交换剂，水中的阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等被交换剂所吸附，而交换剂上可以交换的H+被置换到水中，并且和水中的阴离子生成相应的无机酸；出水再经过阴离子交换剂，水中的阴离子如SO42-、CL-、HCO3-等被交换剂所吸附，而交换剂上的可交换离子OH-被置换于水中，并和水中的H+结合成H2O。
经过上述阴、阳离子交换器处理的水，水中的盐分被除去，此即为一级复床的除盐处理，出水水质≤10us/cm。
混合床：在同一个交换器中，将阴、阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装，在均匀混合状态下进行阴、阳离子交换，从而除去水中的盐分，出水水质电阻率≥5MΩ.cm；同时根据不同水质与使用的要求，出水电阻率可控制在1~18MΩ.cm之间。
离子交换设备工作原理
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：
1、阳离子交换树脂：R—H+Na+ R—Na+H+
2、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。
离子交换树脂的保护
到由于树脂在运行中，对进水的水质有着一定的要求，如：水中的有机物、重金属、余氯等，会影响树脂的使用性能，甚至造成树脂的直接坏死；因此在使用离子交换系统时，应对进水进行相应的预处理。
常见有：砂滤→碳滤→离子交换系统
为了提升离子交换树脂的使用性能，提高终端出水的水质，得到更高纯度的水，因此在使用离子交换系统时，在有预处理（砂、碳）的前提下，又对水进行高一层的保护（如反渗透、复合床等）最终经过深度处理的离子交换系统，而得到高纯度的水
