离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和废水中的离子进行交换反应而除去废水中有害离子的方法。离子交换过程是一种殊的吸附过程。在废水处理中，离子交换主要用于回收和去除废水中的金、银、铜、镉、铬、锌等金属离子，对于净化放射性废水和有机废

水也有应用。

在废水处理中，离子交换法的优点为：离子的去除效率高，设备较简单，操作容易控制。目前在应用中存在的问题是：应用范围还受到离子交换剂品种、产量、成本的限制，对废水的预处理要求较高，离子交换剂的再生及再生液的处理也是一个难以解决的问题。

一、离子交换剂

1．离子交换剂分类

离子交换剂分为无机和有机两大类。无机的离子交换剂有天然沸石和人工合成沸石；有机的离子交换剂有磺化煤和各种离子交换树脂。在废水处理中，应用较多的是离子交换树脂。

离子交换树脂是一类具有离子交换特性的有机高分子聚合电解质，是一种疏松的、具有多孔结构的固体球形颗粒，主要有强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂、强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离子交换树脂、螯合树脂和有机吸附树脂等。其中，螯合树脂是为了吸附水中微量金属而研制的，有机物吸附树脂交换容量比普通的离子交换树脂小，但它对有机物有较高的吸附能力。

2．离子交换树脂的性能指标

自子交换树脂的性能对处理效率、再生周期及再生剂的耗量有很大影响，判断离子交换性能的指标如下。

(1)离子交换容量：交换容量是树脂交换能力大小的标准，可以用重量法和容积法两种方法表示。重量法是指单位重量的干树脂中离子交换基团的数量，用mmol/或mol／g表示。容积法是指单位体积的湿树脂中离子交换基团的数量，用mmol/L树脂或mol／m3表示。由于树脂一般在湿态下使用，因此常用容积法。

（2）含水率：每克湿树脂（去除表面水分后）所含水分的百分率为含水率，一般在5%左右。也可折算成相当于每克干树脂的百分数表示。

（3）相对密度：离子交换树脂的响度密度有3种表示方法：干真比重、

（4）溶胀性：当树脂由一种离子形态转变为另一种离子形态时所发生地体积变化称为溶胀性或膨胀。树脂溶胀的程度用溶胀度来表示。

(5)耐热性：各种树脂所能承受的温度都有一个上限，超过这个极限，就会发生比较严重的热分解现象，影响交换容量和使用寿命。

(6)化学稳定性：废水中的氧化剂，由于其氧化作用能使树脂网状结构破坏，活性基团的数量和性质也会发生变化。

防止树脂因氧化而化学降解的方法，一是采用高交换度的树脂；二是在废水中加入适量的还原剂；三是交换柱内的pH值保持在6左右。

二、离子交换树脂的选择性

采用离子交换法处理废水时必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的。交换能力的大小主要取决于各种离子对该种树脂亲和力的大小，在常温下，低浓度时，各种树脂对各种离子亲和力的大小可归纳如下几个规律。