离子交换器是装有离子交换剂（主要是离子交换树脂）的圆柱形容器。火电厂应用的离子交换器工作压力一般为0.4～0.6兆帕。

根据离子交换器运行中交换的离子种类，可分为钠离子交换器、氢离子交换器和氢氧离子交换器（或阴离子交换器）。根据离子交换器的运行状态可分为间歇式、固定床、连续式三种，水处理中常用的是固定床。固定床又可按其运行时离子交换树脂的状态、水和再生液的流向以及使用离子交换器的种类不同，分为多种床型（见图）。

离子交换器

水和再生液都采用自上而下的流向。离子交换树脂层以上设有液流分配装置。优点为结构简单、再生操作可靠；缺点为出水质量差、再生剂耗量高。适于低含盐量原水的小型水处理站使用。

水流采用下向流，再生液采用上向流，属于对流再生方式的一种。为防止再生过程中离子交换树脂乱层，需要采用顶压措施。设备内部，在离子交换树脂层内的上部装有中间排液装置。再生时，从交换器顶部送入压缩空气或水，作为顶压之用。中间排液装置以上设有压脂层。逆流再生固定床的优点是出水质量好，再生剂耗量低；缺点是设备结构及再生操作复杂，操作不当时会出现出水质量下降，周期制水量降低以及再生剂耗量增大等问题，严重时还会损坏中间排液装置。它适用于中、低含盐量原水的水处理站使用。

其设备结构与逆流再生固定床相似，只将中间排液装置略向下移。运行时水流自上而下；再生时，再生液从交换器的顶部和底部同时送入，废液从中间排液装置排出。上部进入的再生液，一方面可以起到再生中间排液装置以上离子交换树脂的作用，另一方面还可起到压脂作用。其优缺点及适用条件与逆流再生设备相同，但不需使用顶压的空气或水。

浮床是对流再生的另一种形式。运行时，水流自下而上，将离子交换树脂层托起；再生时，再生液自上而下地流过离子交换树脂层。浮床内的离子交换树脂通常是装满的，但因为离子交换树脂转型过程中会膨胀或收缩，所以不能填实。因此，在浮床运行过程中，底部总有少量离子交换树脂呈流动状态，这不会影响出水质量和技术经济指标。

浮床的优点是离子交换树脂层高，树脂装填量大，出水质量好，占地面积小，投资低，再生剂耗量低，再生操作简单可靠，对原水含盐量具有很宽的适用范围；缺点是需要设置专门的清洗装置，细碎的离子交换树脂易被水流带出以及运行周期后期停止运行将使设备提前失效，浮床适于中、高含盐量原水的大、中型水处理站使用。

提升床是浮床的改进型式之一。在浮床离子交换器的中部加入一块带有双头水帽的多孔板，将离子交换器分隔为上、下两室。两室内装的是同样的离子交换树脂。在离子交换器外面上、下室之间有管道相连，并装有阀门。正常运行时，上室充满离子交换树脂，停床时不会乱层；下室保留足够的反洗空间，运行时，下室离子交换树脂部分浮动。当需要清洗时，先洗下室的离子交换树脂，然后将上室离子交换树脂的一部分送入下室，再反洗上室离子交换树脂。运行时，水流自下而上；再生时，再生液自上而下。提升床的优缺点和适用条件与浮床相似，但可以不再设置体外清洗装置。

随着弱型离子交换树脂的发展，弱型、强型离子交换树脂联合应用工艺在中国迅速推广使用，研制出多种新型床，提高了出水质量，降低了再生剂耗量，并扩大了使用化学除盐工艺的水质范围。

在逆流再生固定床内分层装填弱型和强型离子交换树脂。弱型离子交换树脂在上层，强型离子交换树脂在下层。运行方式与逆流再生设备相同。为防止离子交换树脂乱层，再生过程中同样需采用顶压措施。为保证两种离子交换树脂良好分层，必须严格控制离子交换树脂的湿真密度和粒径。双层床的优点是出水质量好、再生剂耗量低、占地面积小以及投资较低；缺点为长期使用后两种离子交换树脂会发生混脂现象，影响周期制水量、出水质量和再生剂耗量。此床型适用于中等含盐量原水的水处理站使用。

双室床是双层床改进的床型。它是在离子交换器内两种离子交换树脂层之间加装一块带水帽的多孔板，以解决混脂问题。但是，加装孔板后，强型离子交换树脂层无法顶压，再生操作不当时会发生乱层现象，影响再生效果。其优缺点及适用条件与双层床相同。

双室浮床是在浮床设备内的中部加装一块带水帽的多孔板，将离子交换器分隔为上、下两室。上室装填强型离子交换树脂，下室装填弱型离子交换树脂。运行时，水流自下而上；再生时，再生液的流向自上而下。其优点为占地面积小、投资费用低、再生操作简单可靠、出水质量好、运行费用低；缺点为对进水浊度要求严格、需要装设专门的体外清洗装置。它适于中、高含盐量原水的水处理站使用。

也称变径双室浮床。变径床的设备由上、下两个直径不同的直筒段以及中间的变径段连接组成。上室为小直径的强碱阴离子交换树脂室，下室为大直径的弱碱阴离子交换树脂室。上室的底部装有带水帽的多孔板。运行时，水流自下而上进入下室，再经上室送出；再生时，再生液自上而下先通过上室，再经下室排出。变径床具有双室浮床的优、缺点。适用于高含盐原水进行化学除盐，多用于阴床。

将阳、阴离子交换树脂均匀混合装填于一台离子交换器中。水在离子交换器内完成多级H^＋交换和OH^-交换，能制得超纯水。混合床失效后，可以在离子交换器内再生，即先将两种离子交换树脂反洗分层，然后分别进行再生，称为体内再生混合床。凝结水处理使用的混合床失效后，可将失效的树脂送至专门的再生装置内进行分离和再生，称为体外再生混合床。混合床出水的电导率可降至0.2微西门子/厘米以下。为提高混合床出水质量，发展了三层混合床，是在一个离子交换器中装入强酸阳离子交换树脂、强碱阴离子交换树脂和惰性树脂。运行中，三种树脂可均匀混合，反洗后，三种树脂可清晰地分为三层。在此情况下，无论是体内再生或体外再生，都可显著减少两种离子交换树脂再生时的交叉污染，以保证出水的高质量。