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是一种传统的、工艺成熟的脱盐处理设备，其原理是在一定条件下，依靠离子交换剂（树脂）所具有的某种离子和预处理水中同电性的离子相互交换而达到软化、除碱、除盐等功能。离子交换设备是通过离子交换树脂在电解质溶液中进行的，可去除水中的各种阴、阳离子，是制备高纯水工艺流程中不可替代的手段。 当原水通过离子交换柱时，水中的阳离子和水中的阴离子（HCO-等离子）与交换柱中的阳树脂的离子和阴树脂的离子进行交换，从而达到脱盐的目的。
固定床离子交换设备
v 柱式固定床是离子交换单元最常用而又有效的装置；
v 加料方式：重力加料和压力加料；
v 压力加料是封闭罐，有气压力式和水压力式；
v 柱式离子交换罐通常用不锈钢制成。小型装轩可用塑料制成，大型设备采用普通钢制成。为了避免腐蚀，罐内部衬以橡胶，聚氯乙烯或聚乙烯，管道则使用聚氯乙烯或聚苯乙烯的管。所有阀门都采用专用设备。
离子交换设备装置要求
v 要有一个合适的离子交换树脂床撑体；
v 有一个进料和出料口，进料要能均匀分布流过树脂床；
v 有逆洗控制装置和逆洗液出口，要使逆洗压力分布均匀，要考虑因逆洗树脂膨胀所需的“自由空间”；
v 再生剂的容器和引入再生剂的方法能配套；
v 淋洗水的引入方法合理：支撑树脂的主要方法是用多孔陶土板，粗粒无烟煤与石英砂。装置的顶部和下部都安装有溶液入口的喷晒器，使溶液能均匀分布于树脂床；对再生剂则另设分配器，装置的外部安装有复式接头的阀门以控制正流，逆流再生剂的注入和水洗等各种操作。