一级除盐系统（一级除盐系统）

概念

一级除盐系统(primary demineralixation system)是指原水只一次相继通过阳离子交换器和阴离子交换器的除盐系统，又称为一级复床除盐系统。其通过阳离子交换器与阴离子交换器中阴阳树脂是否属于强酸强碱可分为：强酸强碱性一级复床除盐、强酸弱碱性一级复床除盐、弱酸强碱性一级复床除盐、弱酸弱碱性一级复床除盐。

基本原理

原水在H交换器（阳离子交换器）中经氢离子H+交换后，除去水中的阳离子，被交换下来的H+与水中的阴离子结合成相应的酸；之后原水进入OH交换器（阴离子交换器）后，以酸形式存在的阴离子与ROH碱性阴树脂进行交换反应后被除去，被交换下来的OH-与水中的H+中和生成水，从而将水中溶解盐类除去制得除盐水。

阳离子交换器反应式

当阳离子交换器中为强酸性树脂时，其基团为—SO3H(用RH表示)，主要反应式可能为：

2RH+Ca(HCO3)2——→R2Ca+2H2CO3

2RH+Mg(HCO3)2——→R2Mg+2H2CO3

2RH+Na2SO4——→2RNa+H2SO4

RH+NaCl——→RNa+HCl

2RH+CaSO4——→R2Ca+H2SO4

2RH+MgSO4——→R2Mg+H2SO4

RH+NaHCO3——→RNa+2H2CO3

当阳离子交换器中为弱酸性树脂时，其基团为—COOH(用R—COOH表示)，主要反应 式可能为：

2R—COOH+Ca(HCO3)2——→(R—COO)2Ca+2H2O+2CO2

2R—COOH+Mg(HCO3)2——→(R—COO)2Mg+2H2O+2CO2

2R—COOH+CaSO4——→(R—COO)2Ca+H2SO4

2R—COOH+MgSO4——→(R—COO)2Mg+H2SO4

R—COOH+NaCl——→R—COONa+HCl

阴离子交换器反应式

当阴离子为强碱性树脂时，其基团为ROH，主要反应式为：

ROH+HCl——→RCl+H2O

2ROH+H2SO4——→R2SO4+2H2O

ROH+H2SO4——→RHSO4+H2O

ROH+H2CO3——→RHCO3+H2O

ROH+H2SiO3——→RHSiO3+H2O

当阴离子为弱碱性树脂时，其基团为R≡NHOH,主要反应式为:

R≡NHOH+HCl——→R≡NHCl+H2O

2R≡NHOH+H2SO4——→(R≡NH)2SO4+2H2O

典型结构

系统的第一个交换器是H交换器，这是因为如果第一个是OH交换器，那么运行时可能会在交换器内部析出Mg（OH）2、CaCO3沉淀物。这些沉淀物会沉积在树脂颗粒表面，阻碍水和树脂接触，影响交换器正常运行。

经典一级复床除盐系统

第二个是除碳器，其设置在H交换器之后，OH交换器之前，这样可以有效地将水中碳酸氢根（HCO-3）以二氧化碳（CO2）的形式除去，以减轻OH交换器的负担与损耗。