一(yī)、概述及分(fēn)類：
  離(lí)子交換法是一(yī)種借助于離(lí)子交換劑上的離(lí)子和污水中(zhōng)的離(lí)子進行交換反應而除去(qù)水中(zhōng)有害離(lí)子的方法。在工(gōng)業廢水處理中(zhōng)，主要用于回收和除去(qù)污水中(zhōng)的金、銀、銅、鉻、镉、鋅等重金屬離(lí)子，也用于放(fàng)射性廢水和有機廢水的處理。離(lí)子交換劑按母體(tǐ)材質不同可以分(fēn)爲無機和有機兩大(dà)類。無機離(lí)子交換劑有天然沸石和人工(gōng)合成沸石兩種，是一(yī)類矽質的陽離(lí)子交換劑。沸石即可作陽離(lí)子交換劑，也可作爲吸附劑，成本較低，但不能在酸性條件下(xià)使用。有機離(lí)子交換劑有磺化煤和各種離(lí)子交換樹(shù)脂。磺化煤是煙煤或褐煤經發煙硫酸磺化處理後制成的陽離(lí)子交換劑，成本适中(zhōng)，但交換容量低，機械強度差，化學穩定性差，目前在水處理中(zhōng)廣泛使用的是離(lí)子交換樹(shù)脂。

  離(lí)子交換樹(shù)脂是一(yī)類具有離(lí)子交換特性的有機高分(fēn)子聚合電解質，是一(yī)種疏松的具有多孔結構的固體(tǐ)球形顆粒，由樹(shù)脂母體(tǐ)（骨架）和活性基團兩部分(fēn)組成。樹(shù)脂母體(tǐ)爲有機化合物(wù)和交聯劑組成的高分(fēn)子共聚物(wù)，交聯劑的作用是使樹(shù)脂母體(tǐ)形成主體(tǐ)網狀結構。活性基團由起交換作用的離(lí)子和與樹(shù)脂母體(tǐ)連接的固定分(fēn)子組成。離(lí)子交換樹(shù)脂按樹(shù)脂的類型和孔結構的不同可分(fēn)爲凝膠型樹(shù)脂、大(dà)孔型樹(shù)脂、多孔凝膠型樹(shù)脂、巨孔型(MR)樹(shù)脂和高巨孔型（超MB型）樹(shù)脂等。離(lí)子交換樹(shù)脂按活性基體(tǐ)的不同可分(fēn)爲：含有酸性基團的陽離(lí)子交換樹(shù)脂，含有堿性基團的陰離(lí)子交換樹(shù)脂，含有氨羧基團等的螯合樹(shù)脂，含有氧化還原基團的氧化還原樹(shù)脂及兩性樹(shù)脂。其中(zhōng)陰、陽離(lí)子交換樹(shù)脂按照活性基團電離(lí)的強弱程度，又(yòu)分(fēn)爲強酸性樹(shù)脂、弱酸性樹(shù)脂、強堿性樹(shù)脂和弱堿性樹(shù)脂。
二、離(lí)子交換樹(shù)脂的性能指标：
  離(lí)子交換樹(shù)脂的性能對污水處理效率、再生(shēng)周期及再生(shēng)劑的消耗量有很大(dà)影響，了解離(lí)子交換樹(shù)脂的性能對于合理選用離(lí)子交換樹(shù)脂是很重要的。
  1、選擇性離(lí)子交換樹(shù)脂對某種離(lí)子優先吸附的性能稱爲選擇性，它是決定離(lí)子交換法處理效果的一(yī)個重要因素。
  2、交換容量定量表示樹(shù)脂的交換能力，單位是mol/kg交換劑。交換容量又(yòu)可分(fēn)爲全交換容量和工(gōng)作交換容量。前者是指一(yī)定量的交換劑所有的活性基團或可交換離(lí)子的總數量，後者指交換劑給定工(gōng)作條件下(xià)的實際交換能力。
  3、溶脹性各種離(lí)子交換樹(shù)脂都含有極性很強的交換基團，因此親水性很強。樹(shù)脂的這種結構使它具有溶脹和收縮的性能，樹(shù)脂溶脹或收縮的程度以溶脹度來表示。樹(shù)脂的交聯度越小(xiǎo)，活性基團越多，越易離(lí)解，其溶脹率越大(dà)。水中(zhōng)電解質濃度越高，由于滲透壓增大(dà)，其溶脹率越小(xiǎo)。一(yī)般情況下(xià)強酸性陽離(lí)子交換樹(shù)脂由鈉型轉變爲氫型，強堿性陰離(lí)子交換樹(shù)脂由氯型轉變爲氫氧型時，其體(tǐ)積溶脹率爲5%左右。
   4、物(wù)理與化學穩定性樹(shù)脂的物(wù)理穩定性是指樹(shù)脂受到機械作用時的磨損程度，還包括溫度變化時對樹(shù)脂影響的程度。樹(shù)脂的化學穩定性包括承受酸堿度變化的能力、抵抗氧化還原的能力等，樹(shù)脂穩定性是選擇和使用樹(shù)脂時必須注意的因素之一(yī)。
  5、粒度和密度樹(shù)脂粒度對水流分(fēn)布、床層壓力有很大(dà)影響。密度是設計計算交換柱、确定反沖洗強度以及混合床再生(shēng)前分(fēn)層分(fēn)離(lí)狀态等的重要指标，也是影響樹(shù)脂分(fēn)層的主要因素。因此在選擇和使用離(lí)子交換樹(shù)脂時必須要考慮這些性能。

三、離(lí)子交換樹(shù)脂的選擇：
  離(lí)子交換法主要用于除去(qù)水中(zhōng)可溶性鹽類。選擇樹(shù)脂時應綜合考慮原水水質、處理要求、工(gōng)藝條件及投資(zī)和運行費(fèi)用等因素。當分(fēn)離(lí)無機陽離(lí)子或有機堿性物(wù)質時，宜選用陽離(lí)子交換樹(shù)脂；當分(fēn)離(lí)無機陰離(lí)子或有機酸時，宜選用陰離(lí)子交換樹(shù)脂。對氨基酸等兩性物(wù)質的分(fēn)離(lí)，即可用陽離(lí)子交換樹(shù)脂，也可用陰離(lí)子交換樹(shù)脂。對某些貴金屬和有毒金屬離(lí)子可選用螯合樹(shù)脂交換回收。對有機物(wù)（如酚）宜用低交聯度的大(dà)孔樹(shù)脂處理。絕大(dà)多數脫鹽系統都采用強型樹(shù)脂。污水處理時，對交換勢大(dà)的離(lí)子，宜選用弱性樹(shù)脂。此時弱性樹(shù)脂的交換能力強，再生(shēng)容易，運行費(fèi)用較小(xiǎo)。當污水中(zhōng)含有多種離(lí)子時，可利用交換選擇性進行多級回收，如不需回收時，可用陽-陰樹(shù)脂混合床處理。
四、離(lí)子交換工(gōng)藝與設備：
  離(lí)子交換裝置，按照進行方式的不同，可分(fēn)爲固定床和連續床兩大(dà)類。固定床有單層床、雙層床和混合床三種類型；連續床有移動床和流動床兩種。在廢水處理中(zhōng)，單層固定床離(lí)子交換裝置是最常用、最基本的一(yī)種形式。固定床離(lí)子交換器在工(gōng)作時，床層固定不變，水流由上而下(xià)流動。根據料層的組成，又(yòu)分(fēn)爲單層床、雙層床和混合床三種。單層床中(zhōng)隻裝一(yī)種樹(shù)脂，可以單獨使用，也可以串聯使用。雙層床是在同一(yī)個柱内裝兩種同性不同型的樹(shù)脂，由于密度不同而分(fēn)爲兩層。混合床是把陰、陽兩種樹(shù)脂混合裝成一(yī)床使用。固定床交換柱的上部和下(xià)部設有配水和集水裝置，中(zhōng)部裝填1.0~1.5m厚的交換樹(shù)脂。這種交換器的優點是設備緊湊、操作簡單、出水水質好；但是，再生(shēng)費(fèi)用較大(dà)、生(shēng)産效率不夠高，目前仍然是應用比較廣泛的一(yī)種設備。移動床交換設備包括交換柱和再生(shēng)柱兩個主要部分(fēn)，工(gōng)作時，定期從交換柱排出部分(fēn)失效樹(shù)脂，送到再生(shēng)柱再生(shēng)，同時補充等量的新鮮樹(shù)脂參與工(gōng)作。它是一(yī)種半連續式的交換設備，整個交換樹(shù)脂在間斷移動中(zhōng)完成交換和再生(shēng)。移動床和流動床與固定床相比，具有交換速度快、生(shēng)産能力大(dà)和效率高的優點，但是由于設備複雜(zá)、操作麻煩、對水質水量變化的适應性差，以及樹(shù)脂磨損大(dà)等缺點，限制了使用範圍。