如何降低离子交换的消耗？

离子交换法是在水处理净化、化学品提纯中被广泛使用的方法，基本原理是离子交换树脂上含有大量离子官能团，在接触到污水或化学品时，可以把其中的离子吸附到树脂上并置换下同类型的离子。由于过程简单、净化效果好，应用领域在不断扩大，除常见的锅炉水净化、高纯水制备、海水淡化、氯碱、锂盐等领域，还在有机化学品和食品领域得到快速发展，应该范围也从离子键吸附作用扩展到氢键吸附，例如以电厂尾气脱硫为代表的有机胺净化、以丁二醇为代表的醇类净化、以牛奶、蔗糖为代表的食品净化。

消耗是怎样产生的？

当离子交换树脂吸附饱和后，需要用酸、碱、盐等物质置换掉树脂上吸附杂质，这个过程称为再生，树脂在交换→再生→交换→再生的循环中工作。树脂再生消耗酸、碱、盐等再生剂并产生污水，这种污水含有大量的盐，是比较难处理的一种。在离子交换过程，再生的频次越多，再生剂消耗的越多，产生的污水越多。

离子交换器是离子交换反应器，污水净化和树脂再生都发生这里。虽然应用广泛，但遗憾的是传统离子交换器依然使用着最原始的技术，或者说仅仅是一个容器。传统离子交换器结构如下图所示：

对于大型化工程而言，传统离子交换器主要有以下缺点：

浪费酸碱

多产生大量污水

占地多、投资大

如何降低消耗？

2S离子交换器是一种高效低耗型全焊接离子交换器，整体根据阴离子交换树脂交换和再生过程需要设计了多个结构单元，以焊接的方式组合而成，具有提高交换和再生效率的作用。相对传统离子交换器可带来以下优势：

摆脱了树脂填充容量的束缚

传统的离子交换器采用封头支腿结构，直径最大可做到3m，通常可填充20m³树脂，当需要净化水量大时则需要多个离子交换器并列使用，不仅操作繁琐，而且投资高、占地面积大。2S阴离子交换器则摆脱了这种限制，可根据用户所需的填充量自由设计，并且整套采用平底结构，安装时平放在地基之上，并根据用户需要叠加，具有占地面积小、投资低等优点。

分布均匀，交换和再生效果好

2S离子交换器上下均设有专用分布器和分布填料层，根据流体需要设计分布器形式和分布方式，确保交换和再生过程处于均布状态。这种分布对于大型离子交换器而言有着非常重要的作用，可以避免树脂在交换和再生时存在动的“死区”，提高交换质量和提高再生剂的使用效率。

节约50%再生剂，减少50%再生成本和污水排放

2S离子交换器设计有二次用再生剂结构，在大多数工况下，使用一半常规离子交换器的再生剂数量即可完成再生。需要强调的是，这种重复利用并不是把再生废液收集后再次送入交换器，而是利用两种树脂不同的化学平衡常数来分阶使用再生剂。例如，有些食品无害化处理选用阴离子树脂脱色，然后使用4%的NaOH水溶液再生树脂，在使用了2S离子交换器后，在工艺无任何改变的前提下，用户会在离子交换工序降低50%的NaOH消耗，同时意味着减少了50%再生污水。

需要注意的是，这种节约并不适用于所有工况，对于吸收F^-、Cl^-、NO₃^-等一价阴离子为主的工况则不适用，此种工况仅能有10%左右的节约。2S离子交换器非常适用于SO₄^2-、CO₃^2-、PO₄^3-等二价阴离子以上以及脱色等工况，并产生非常好的节约效果。