离子交换是指采用离子交换树脂，与水溶液中的各种离子之间发生等物质的可逆性交换，从而使水质改善，而离子交换树脂的结构并不发生实质性变化的水处理方式。用来装载离子交换树脂的设备称为离子交换器。根据所装载的树脂种类不同，其去除的离子种类和实现的功能也不能。

离子交换法是早期最常用、最普及的水处理方法，无论是锅炉用水的软化，脱碱软化，除盐水，纯水、超纯水的制备还是工业废水处理、重金属及贵重金属回收等场合均可采用的离子交换法来进行。

离子交换原理：

H+. ；由此可知，水中金属离子Na+被吸附的能力最弱，所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移，H+.最后被其他阳离                                                                                                                                         子置换下来，当保护层穿透时，首先泄漏的是最下层的Na+；因此监督阳离子交换器失效是以漏钠为标准的；其反应方程为（A代表金属阳离子,R为树脂基团）：

An+ +nRH=RnA+n H+    HCO3- + H+ =H2O+CO2↑

    强碱性阴树脂对水中各种阴离子的吸附顺序为：SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力最弱，所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移，OH-.被其他阴离子置换下来，当保护层穿透时，首先泄漏的是最下层的HSiO3-；因此监督阴离子交换器失效是以漏硅为标准的；其反应方程为（B代表酸根阴离子，R为树脂基团）： Bm- +mROH=RmB+mOH-

控制点和控制方法：

    由于母管制系统包含了单元制系统,而且它具有能充分使用树脂、提高交换器的出水能力、降低酸碱消耗等优点，我们在研究中主要讨论以这种结构为基础的离子交换除盐水处理系统。

   以成都生物制品研究所蛋白分离车间纯水站为例，该系统为母管制水处理系统，系统的结构为：砂滤-活性炭过滤-粗滤-阳床- 一阴-二阴-混床-精滤-纯水罐，系统产水能力为5 t/h，在系统的失效控制研究中，我们提出单元失效控制概念，也就是充分利用了母管制制水系统的优点对系统进行失效控制。

（1）RO对各有机溶质的去除率大于NF膜。
（2）不同有机溶质的去除率不相同，有的甚至相差很大（例如，RO和NF膜对乙酸的吸光度去除率分别为95.34%、81.45%，而对苯胺的吸光度去除率则分别为61.50%、46.82%）。

离子交换设备主要用途：

医药、电子电力、石油化工冶炼、食品、光学镜片、电镀、光伏、精细化工、半导体等行业。