一、去离子水的核心工艺

1. 离子交换法

   • 原理：利用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂分别吸附水中的阳离子和阴离子，并通过酸碱再生恢复树脂活性。
   • 设备组成：
     • 阳离子交换柱（填充H⁺型树脂）
     • 阴离子交换柱（填充OH⁻型树脂）
     • 混合床（阳/阴树脂混合，用于深度提纯）
   • 优点：成本较低，适合小规模生产。
   • 缺点：需定期再生树脂，产生酸碱废液。

2. 反渗透（RO）+电去离子（EDI）

   • 原理：
     • 反渗透膜去除90-99%的离子和有机物；
     • EDI模块通过电场和离子交换膜实现连续去离子，无需化学再生。
   • 优点：环保、无需酸碱再生，适合大规模连续生产。
   • 缺点：初期投资较高，对进水水质要求严格（需预处理）。

3. 电渗析（ED）

   • 原理：利用直流电场驱动离子通过选择性离子交换膜，实现离子分离。
   • 应用：常用于海水淡化或低盐度水的处理。

二、工业去离子水设备组成

1. 预处理系统

   • 多介质过滤器：去除悬浮物、泥沙。
   • 活性炭过滤器：吸附有机物、余氯。
   • 软化器：通过钠离子交换去除Ca²⁺、Mg²⁺（防止结垢）。
   • 精密过滤器：5μm滤芯保护后续膜组件。

2. 核心去离子单元

   • 反渗透装置（RO）：去除大部分离子、胶体、微生物。
   • 离子交换柱或EDI模块：深度去除剩余离子。
   • 混合床（可选）：进一步提纯至超纯水（电阻率≥18.2 MΩ·cm）。

3. 辅助系统

   • 再生系统：酸碱储罐、泵（针对离子交换工艺）。
   • 消毒系统：紫外线（UV）、臭氧或巴氏杀菌。
   • 储水罐：保持水质稳定，避免二次污染。
   • 在线监测：电导率仪、pH计、TOC分析仪等实时监控水质。

三、设备选型关键参数

1. 原水水质：TDS（总溶解固体）、硬度、有机物含量。
2. 产水要求：
   • 电阻率（如电子行业需≥18 MΩ·cm）
   • 微生物限值（制药行业需符合USP/EP标准）
3. 产水量：根据需求选择设备规模（如1-100 m³/h）。
4. 运行成本：能耗、耗材更换周期（RO膜、树脂等）。
5. 自动化程度：PLC控制、自动再生、数据记录功能。

四、典型应用场景

1. 电子行业：芯片清洗、半导体制造（需超纯水）。
2. 制药行业：注射用水（WFI）、原料药生产。
3. 实验室：精密仪器（HPLC、ICP-MS）用水。
4. 电力行业：锅炉补给水，防止结垢和腐蚀。
5. 化工行业：化学反应介质、高纯试剂制备。

五、维护与注意事项

1. 预处理保护：定期更换滤芯、清洗软化树脂，防止RO膜堵塞。
2. 树脂再生：离子交换柱需定期用HCl/NaOH再生，避免失效。
3. 膜清洗：反渗透膜需化学清洗去除污堵（如柠檬酸清洗钙垢）。
4. 微生物控制：定期对储水罐和管道消毒，避免生物膜滋生。
5. 水质监测：实时记录电导率、TOC等指标，确保水质达标。