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离子交换技术广泛用于垃圾渗滤液、煤化工、氯碱化工、湿法冶金、表面处理、食品饮料、制药、工业纯水、高纯水设备等水处理设备，是一种常用技术。
咖啡将“特殊离子交换树脂”引入国内，根据国情进行技术创新，为企业提供更高效、可持续、高回报的解决方案。 为了让水处理行业人士更好地理解“离子交换树脂”，咖啡整理了离子交换树脂的相关基础知识，简单实用。
离子交换技术离子交换技术是利用离子交换体中的可交换基团与溶液中的各种离子的离子交换能力的差异进行分离的技术，是固液分离的方法。 离子交换的作用离子交换起到提取、分离、浓缩、纯化的作用。 离子交换过程的离子交换过程包括洗涤、离子交换、反洗、再生和正洗5个阶段，树脂再生利用离子交换反应的可逆性进行，阳离子交换树脂失效后可以用酸液再生； 阴离子交换树脂失效后，可用碱液再生。 离子交换树脂离子交换树脂是具有活性基团网状结构的高分子化合物。 离子交换树脂具有交换、选择、吸附、催化等功能，根据交换基团的性质可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。 阳离子交换树脂阳离子交换树脂一般用钠离子( Na型)或氢离子( h型)置换除去溶液中的阳离子。 阴离子交换树脂阴离子交换树脂一般用羟基[oh-]离子置换除去溶液中的阴离子。 由离子交换树脂基体形成的离子交换树脂的制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两种。 它们分别与交联剂二乙烯基苯发生聚合反应，形成长分子主链和交联横链具有网络骨架结构的聚合物。 离子交换树脂也可以通过其他有机单体的聚合来制备。 酚类( FP )、环氧类( EPA )、乙烯基吡啶类)、尿素类( UA )等。 苯乙烯类树脂苯乙烯类树脂擅长吸附芳香族物质，擅长吸附糖汁中的多酚类色素()，包括带负电或不带电的； 但是，再生时很难洗脱。 丙烯酸类树脂丙烯酸类树脂能交换吸附许多离子色素，脱色容量大，且吸附物易溶出，易于再生，可在糖厂作为主要脱色树脂。 因此，糖液经丙烯酸树脂粗脱色、苯乙烯树脂精脱色的离子交换树脂物理结构分类离子树脂多分为凝胶型和大孔型。 凝胶型树脂凝胶型树脂的高分子骨架在干燥的情况下内部没有细小的孔。 吸水时溶胀，在大分子链之间形成微细的空隙，通常称为微孔( micro-pore )。 湿润树脂的平均孔径为2~4nm(210-6~410-6mm )。 这种树脂适合吸附无机离子，它们的直径小，一般为0.3~0.6nm。 由于这种树脂不能吸附高分子有机物质，后者的尺寸较大，例如蛋白质分子的直径为5~20nm时，就不能进入这种树脂的微孔。 大孔树脂大孔树脂是在聚合反应时添加致孔剂，形成多孔海绵状结构的骨架，内部有许多永久的微孔，引入交换基团制成。 微孔和大网孔并存，湿树脂孔径可达100~500nm，其大小和数量可在制备时控制。 细孔表面积可以增大到超过1000m2/g。 离子交换能力在其他条件相同的情况下，高价离子通常优先被吸附，低价离子的吸附较弱。 在等价的同种离子中，直径大的离子被强力吸附。 交换容量离子交换能力的大小通常用交换容量表示，分为总交换容量(指交换树脂中所有活性基团全部再生并可交换的离子总量)和工作交换容量)交换中实际起交换作用的可交换离子总量。 总交换容量是指每单位量(重量或体积)的树脂可以进行离子交换反应的化学基团的总量。 工作交换容量是指树脂在一定条件下的离子交换能力，与树脂种类和总交换容量以及溶液组成、流速、温度等具体工作条件有关。 再生交换容量是指在一定再生剂量条件下获得的再生树脂的交换容量，表示树脂中原有化学基团的再生恢复程度。
再生开关容量为总开关容量的50~90% (一般控制在70~80% (而动作开关容量为再生开关容量的30~90% ) )再生树脂的情况。 离子交换过程的离子交换过程包括洗涤、离子交换、反洗、再生、正洗5个阶段，树脂再生利用离子交换反应的可逆性进行，阳离子交换树脂失效后可用酸液再生； 阴离子交换树脂失效后，可用碱液再生。 离子交换原理树脂中的离子通过与溶液中的离子置换，用树脂吸附溶液中所需的离子物质，如金属离子、氯离子、镁离子、钙离子等，对溶液进行过滤、处理，提取溶液中所需的离子。 吸附选择离子交换树脂对溶液中不同的离子有不同的亲和性，对它们的吸附有选择性。 各种离子与树脂交换吸附作用的强弱程度有一般规律，但不同树脂可能略有不同。 离子交换树脂交联度树脂的交联度是聚合树脂基体时使用的二乙烯基苯的百分率。 通常交联度高的树脂聚合比较紧密，坚固耐用，密度高，内部空隙少，对离子的选择性强，而交联度低的树脂空隙大，脱色能力强，反应速度快，但工作时膨胀性大，机械强度稍低，脆断工业应用的离子树脂交联度一般在4%以上； 用于脱色的树脂交联度一般在8%以下； 单纯用于吸附无机离子的树脂，交联度高也可以。 离子交换树脂的粒子大小离子交换树脂通常制成珠状的小粒子。 树脂颗粒较细时反应速度较大，但微粒对液体通过的阻力较大，需要较高的工作压力，特别是浓糖液粘度较高，这种影响更为明显。 当树脂粒径为0.2mm (约70目)以下时，流体的通过阻力明显增大，流量和生产率降低。 离子交换树脂含水率通常用每克湿树脂(除去表面水分后)所含的水分率来表示。 离子交换树脂密度离子交换树脂的相对密度有干真密度、湿真密度、湿视密度三种表示方法。 干密度是指在115下真空干燥后密度； 湿真密度是指树脂在水中充分膨胀后的质量与树脂所占的体积(空隙除外)之比； 湿视密度是指树脂在水中充分膨胀后，每单位体积树脂所具有的质量。 离子交换树脂的溶解性离子交换树脂必须是不溶性物质。 但是，树脂在合成过程中夹杂的聚合度低的物质、树脂分解生成的物质会在运行中溶解。 交联度低、含有大量活性基团的树脂，溶解倾向大。 离子交换树脂的膨胀度离子交换树脂含有大量亲水基团，与水接触时吸水膨胀。 树脂中的离子被转换时，例如阳离子树脂从h转换为Na，阴树脂从Cl-转换为OH-，均会随着离子直径的增大而膨胀，树脂的体积增大。 通常，交联度低的树脂膨胀度大。 离子交换树脂的耐久性树脂粒子在使用时会发生转移、摩擦、膨胀和收缩等变化，长期使用后会有少量的损失和破碎，因此树脂需要较高的机械强度和耐磨性。 通常交联度低的树脂容易破裂，但树脂的耐久性在很大程度上取决于交联结构的均匀性及其强度。 离子交换树脂的耗氧量主要反映有机污染的程度。 树脂被有机物污染后，洗涤用水消耗急剧增加，工作交换量下降，出水水质差。 离子交换技术的应用离子交换技术主要有水处理(水的软化、水的脱盐、冷凝水和超纯水的制备)、生化提取(天然生物物质的分离回收、发酵产物的分离回收、在制药工业中的应用)、三废处理(含放射性核素废水的处理、其他工业有害废水废气的处理)
离子交换树脂在水处理应用水处理领域对离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于去除水中的各种阴阳离子。 将离子交换树脂用于湿法冶金离子交换树脂可以从贫铀中分离、浓缩和纯化铀，并提取稀土元素和贵金属。 离子交换树脂用于合成化学和石油化工在有机合成中以酸和碱为催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。 用离子交换树脂代替无机酸、碱，也同样可以进行上述反应，优点很多。 树脂可重复使用，产品易分离，反应器不被腐蚀，不污染环境，反应易控制等。 甲基叔丁基醚( MTBE )的制备是采用大孔型离子交换树脂作为催化剂。 离子交换树脂用于医药行业的离子交换树脂，更稳定，提取分离药物离子，进行浓缩纯化，是一种比较安全、药物效果较好的材料。 离子交换树脂用于食品行业的离子交换树脂，可用于制糖、味精、酒精、生物制品等工业装置。 例如，高果糖浆的制备可以是从玉米中提取淀粉后，经过水解反应生成葡萄糖和果糖，然后经过离子交换处理生成高果糖浆。 工业离子交换设备工业离子交换设备主要有固定床、移动床、流化床。 目前使用最广泛的是固定床，包括单人床、多床、复合床、混合床。 特殊离子交换树脂与普通阴阳树脂不同，特殊离子交换树脂是对一类或几种目标污染物离子具有选择性吸附能力的树脂。 特殊树脂的官能团是指在普通的树脂官能团上经过特殊的高分子化学反应进行一定的修饰改性后得到的物质，或者是将对某些污染物离子有特殊亲和性的物质直接用作官能团的物质。 EDI技术EDI离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术(电渗析技术)相结合的纯水制造技术。 EDI和离子交换技术EDI技术利用离子交换能深度脱盐克服电渗析极化，脱盐不完全，电渗析极化产生水和电分离产生h和OH离子实现树脂自再生，克服树脂失效后化学药剂再生的缺陷
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