陽離子交換器又稱陽床，根據(jù)其樹脂再生所用藥劑可分為氫型和鈉型；鈉型陽離子交換器被稱為軟化器或鈉離子交換器。離子交換器分為：鈉離子交換器、陰陽床、混合床等種類。

陽離子交換器作用

　　C100E是在交聯(lián)為7%的苯乙烯---二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基（-SO3H）的陽離子交換樹脂。該樹脂的RH型極易與其它陽離子交換，同時釋放出H+，表現(xiàn)出很強的酸性。在低濃度溶液中，對金屬陽離子的親合力隨離子價升高而增強。在同價陽離子中，對原子序數(shù)高的較易于吸著。本品具有交換容量高，交換速度快，機械強度好等特點。

　　鈉離子交換器即軟化器是用于去除水中鈣離子、鎂離子，制取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。

　　強酸性陽離子樹脂

　　這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基-SO3H，容易在溶液中離解出H+，故星強酸性。樹服離解后，本體所含的負電基團，如SO3- 能吸附結合浴液中的其他陽離子。這兩個離子交換樹脂反應使樹脂中的H十與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。

　　弱酸性陽離子樹脂

　　這類樹脂含弱酸性基團，如羧基-COOH，能在水中離解出H+面星酸性。樹脂離解后余下的負電基團，如R-COO- （R為碳氫基團） ，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較羽，在低PH下難以離解和進行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液中（如pH5~14） 起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生比強酸性樹脂較易再生）。

陽離子交換器工作原理

　　陽離子交換器工作原理就是離子的交換。離子交換除鹽水處理最簡單的流程為 陽床-陰床 組成的一級復床除鹽系統(tǒng)。有的一級復床除鹽系統(tǒng)采用單元制，即每套一級復床除鹽系統(tǒng)包括 陽床、（除碳器）、陰床各一臺，在離子交換除鹽運行過程中，無論是陽床還是陰床先失效，都是同時再生；還有的一級復床除鹽系統(tǒng)采用母管制，即陽床與陽床或陰床與陰床是并聯(lián)運行的，哪一臺交換器失效就再生哪一臺。

　　1 檢測和控制原理

　　強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為：Fe3+》Al3+》Ca2+》Mg2+》Na+》H+. ；由此可知，水中金屬離子Na+被吸附的能力最弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，H+.最后被其他陽離子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是最下層的Na+；因此監(jiān)督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的；其反應方程為（A代表金屬陽離子，R為樹脂基團）：An+ +nRH=RnA+n H+，HCO3- + H+ =H2O+CO2↑

　　強堿性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為：SO42-》NO3-》Cl-》OH-》HCO3-》HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力最弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，OH-。被其他陰離子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是最下層的HSiO3-；因此監(jiān)督陰離子交換器失效是以漏硅為標準的；其反應方程為（B代表酸根陰離子，R為樹脂基團）：Bm- +mROH=RmB+mOH-

　　2 控制點和控制方法

　　由于母管制系統(tǒng)包含了單元制系統(tǒng)，而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸堿消耗等優(yōu)點，我們在研究中主要討論以這種結構為基礎的離子交換除鹽水處理系統(tǒng)。

　　以成都生物制品研究所蛋白分離車間純水站為例，該系統(tǒng)為母管制水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)的結構為：砂濾-活性炭過濾-粗濾-陽床- 一陰-二陰-混床-精濾-純水罐，系統(tǒng)產水能力為5 t/h，在系統(tǒng)的失效控制研究中，我們提出單元失效控制概念，也就是充分利用了母管制制水系統(tǒng)的優(yōu)點對系統(tǒng)進行失效控制。

　?。?）RO對各有機溶質的去除率大于NF膜。

　?。?）不同有機溶質的去除率不相同，有的甚至相差很大（例如，RO和NF膜對乙酸的吸光度去除率分別為95.34%、81.45%，而對苯胺的吸光度去除率則分別為61.50%、46.82%）。

　　3 出水水質

　　原水經(jīng)一級復床除鹽后，電導率（25℃）低于10μS/cm，水中硅含量低于100μg/L。