一、基本原理

污水处理厂出水含盐量超标（阴离子如Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-等，阳离子如Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等）是制约其回用的重要因素。目前在污水脱盐深度处理领域，超滤+反渗透是普遍采用的一种脱盐方式。然而，该技术存在能耗高、产水率低（低于75%，且受水温影响大），工程占地多且初建费用高等问题。为此，山东省水利科学研究院与美国里海大学合作开发了一种复合离子交换脱盐技术，该技术的利用两种高性能树脂，分别为HCO₃型强碱阴树脂和基于潜壳技术的COOH型阳树脂。工作原理如下：

产水过程：水中的阴离子如氯离子、硫酸根与阴树脂发生离子交换生成碳酸氢根，阳离子如钙镁等与阳树脂发生离子交换生成氢离子，氢离子和碳酸氢根反应生成水和二氧化碳，从而达到脱盐的目的。

再生过程：树脂饱和后，用高压CO₂溶液进行阴阳树脂同时再生。

二、技术应用

在前期实验室测试的基础上，山东水利科学研究院联合金泽水业、荣成水务于荣成市第一污水处理厂对该项技术进行了应用。

由于荣成市第一污水处理厂出水深度处理后主要供当地电厂使用，因此其主要关心的指标为氯离子（CL^-），根据现场调试运行数据：

（1）进水氯离子在300ppm以下，硫酸盐在50ppm之下，出水氯离子在150ppm左右条件下，该工艺的产水率约90%左右，且产水过程中的氯离子浓度相对平稳，终点易于判断，方便运行；

（2）初步成本估算：单次循环（产水10h、再生3h，产水量2000m³）小苏打消耗1800kg，CO₂消耗300kg左右，电量450度左右。成本随进水氯离子、硫酸盐浓度变化浮动。不考虑人工，目前处理大约成本在2元/方左右。

（3）如果同样进水条件，出水氯离子满足工业用水标准（低于250ppm），成本将进一步下降至1元/方左右。

三、优缺点

就目前而言，膜技术仍然是脱盐领域的主体，主要优点在于出水水质好，自动化控制便于实现。其缺点主要表现为：产水率不高（50-70%），能耗高、膜容易受污染导致使用寿命短（3-5年），同时会产水30-50%的高盐废水。

与膜技术相比，复合离子交换脱盐技术具有能耗低、抗污染能力强，产水率高（85-90%），高盐废水排放少（10-15%），使用寿命长（5-8年），而且该工艺对进水要求不高，预处理简单，其最大特点是可以实现对水中特定离子的定向去除。其缺点在高浓度盐水脱盐领域相对于膜技术不经济。