离子交换器是将原来固定床顺流再生工艺改为逆流再生，并按无顶压再生进行设计，不但节约了损耗，而且省略了气顶的气源。经钠离子交换器处理后水中总硬度降低至0.04毫克当量/升以下，在处理生水总硬度较高的水，或要求出水硬度较低时，可采用二级串联软化的方法。
其工作原理就是离子的交换：
运行时：阳树脂(H-R)+(M+)-->：(M-R)+(H+)
阴树脂(OH-R)+(X-)-->：(X-R)+(OH-)
其中M+为金属离子，X-为阴离子，再生过程为其逆过程。
离子交换器的失效控制
离子交换除盐水处理相当简单的流程为 阳床-阴床 组成的一级复床除盐系统。有的一级复床除盐系统采用单元制，即每套一级复床除盐系统包括 阳床、（除碳器）、阴床各一台，在离子交换除盐运行过程中，无论是阳床还是阴床先失效，都是同时再生；还有的一级复床除盐系统采用母管制，即阳床与阳床或阴床与阴床是并联运行的，哪一台交换器失效就再生哪一台。
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