电厂化学监督的内容和必要性.docx
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电厂化学监督的内容和必要性
电厂化学监督的内容和必要性
化学监督的目的是防止锅炉、汽轮机等热力设备因结垢、腐蚀或积盐引起损坏或降低效率，是保证发电设备安全经济运行的重要环节之一。
化学监督的主要任务是对水汽质量、设备的结垢、腐蚀、积盐程度、设备投运前表面的清洁程度，以及停运时的防腐情况等进行全面监督。
如何才能使化学监督工作做到预防为主，要做到这一点，一方面要创造条件使锅炉在最佳条件下运行。
例如，保持水汽品质经常符合标准的要求，有超标及时校正；锅炉投运前能进行良好的化学清洗，使锅炉金属表面能形成良好的保护膜；锅炉停运时，能采取防腐措施，防止锅炉发生停运腐蚀。
另一方面，要及时掌握锅炉的结垢腐蚀情况，在结垢、腐蚀尚未发展到危及锅炉安全生产前，便采取措施，消除或减少其影响，从而提高设备的安全经济性，延长其使用寿命。
要搞好化学监督工作，必须在厂长、总工的领导下，协调统筹安排汽机、锅炉、电气、化学、燃料、热工等部门的关系。
另外，好要做好基建安装阶段、运行阶段、检修和停备用期间的全过程管理才能真正搞好化学监督工作。
电力油务监督和管理工作主要为：
新油的验收和保管；运行油的质量监督和维护；不合格运行油的更换、收集和处理；设备和系统检修时的的监督和验收；开展气相色谱法检测充油电气设备内的潜伏性故障；围绕电力油品开展的其它实验方法、新材料、新技术的研究开发和油质维护的有效措施。
对于汽轮机，特别是300MW级以上润滑和调节系统分开的机组，对润滑油提出了许多新的要求，尤其是调节系统的磷酸酯抗燃油，颗粒污染度的控制是这类机组的特殊共性要求，否则可能引起大轴、叶片的划痕、拉伤以及伺服阀的的卡瑟而引发事故。
电厂燃料化学监督包括入场原煤、入炉煤、飞灰等分析化验工作，前者属商品性质，按质计价或拒守不合格的来煤，后者为经济分析提供数据，同时指导锅炉燃烧工况的调整。
进行有效的燃料监督同样是保证机组安全运行的重要环节之一，炉管的积灰结渣而引起效率的下降、尾部受热面的磨损、腐蚀等都与燃料的化学特性有关。
因此，为使锅炉设备各个环节严格按照技术参数运行，维持最佳的运行工况，从而达到良好的经济效益，就要求在电厂的生产中，对有关燃煤进行严格的化学监督。
水处理与汽水监督
目前，随着我国电力工业的飞速发展，亚临界压力机组成为我国火电行业的主力机组，随着压力、温度、容量的提高，对汽水品质提出了更严格的要求，与之相适应的水处理技术也得到更快的发展，从水质软化、离子交换发展为今天的膜法除盐工艺，出水纯度达到理论纯水级。
天然水中杂质的存在形态
天然水中的杂值，有的呈固态，有的呈液态和气态，他们大多以分子态、离子态或胶体颗粒存在于水中。
根据其颗粒的大小不同，可分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类，其物理化学特征、去除的主要途径见下表：
粒径/
mm
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
分类
溶解物
胶体
悬浮物
特征
透明
光照下浑浊
浑浊
肉眼可见
处理方法
离子交换、膜分离、蒸馏
混凝
澄清过滤
自然沉降
水质指标
对于不同行业的工业用水，其水质要求不同，对于锅炉用水，其主要的水质指标见下表：
水质指标
常用单位
水质指标
常用单位
水质指标
常用单位
全固形物
mg/L
铁
mg/L
总碱度
mmol/L
溶解固形物
mg/L
铝
mg/L
总硬度
mmol/L
悬浮物
mg/L
氨
mg/L
碳酸盐硬度
mmol/L
浊度
NTU
碳酸氢根
mg/L
非碳酸盐硬度
mmol/L
含盐量
mg/L
碳酸根
mg/L
化学耗氧量
mg/L
灼烧残渣
mg/L
氯离子
mg/L
生物耗氧量
mg/L
电导率
us/cm
硫酸根
mg/L
含油量
mg/L
PH值
250C
硝酸根
mg/L
二氧化碳
mg/L
钙
mg/L
二氧化硅
mg/L
溶解氧
mg/L
镁
mg/L
亚硝酸根
mg/L
钠
mg/L
有关的指标定义如下
（1）悬浮物
悬浮物的量虽然可以用重量分析法测定（例如将水中悬浮物过滤出来，烘干后称量），但由于操作麻烦，所以常用大致可以表征悬浮物多少的透明度或浑浊度（简称浊度）来代替。
下面重点介绍浊度的定义
浊度:
ISO国际标准将浊度定义为由于不溶物质的存在而引起液体透明度的降低。
根据测试所使用的浊度标准液不同，所得的浊度数值及单位不同。
若以硅藻土或高岭土做浊度标准液，以杰克逊蜡烛浊度计测得的浊度称为杰克逊浊度单位，以JTU表示；以甲腊做浊度标准液，以NTU表示；用透射光浊度仪测得的浊度以FTU表示。
由于采用两种不同的浊度标准液和三种测试仪，所测得的三种结果不存在物理学上的等量关系。
但根据实测比较，1JTU=1NTU。
由于NTU浊度采用化学试剂在严格控制条件下制成标准液，浊度测试结果的重现性较FTU好,现国际、国内通用。
（2）溶解盐类
含盐量
含盐量表示水中所含盐类的总和，可以通过水质的全分析，用计算法求得。
含盐量有两种表示方法：
其一是物质的量表示法，即将水中全部阳离子（或全部阴离子）按毫摩尔/升的数值相加；另一种是重量表示法，即将水中的各种阴、阳离子换算成毫克/升，然后全部相加而得。
此外，还用矿物残渣表示水中溶有矿物质的量，其计算法和重量表示的含盐量法相似，但应将HCO-3换算成CO32－，并应将非离子态的SiO2、AL2O3、Fe203加上。
如果矿物残渣再加上有机物的含量，则求出的量就表示水中溶解固形物的量。
蒸发残渣
蒸发残渣的测定方法是取一定体积的过滤水样蒸干，最后将残渣在105~110℃下干燥至恒重，其单位用毫克/升表示。
蒸发残渣是表示水中不挥发物质（在上述温度下）的量。
它只能近似地表示水中溶解固形物的量，因为在该温度下有许多物质的湿分和结晶水不能除尽，特别是在锅炉水中，常常会有许多难以在此温度下将湿分除尽的盐类，如NaSO4、NaOH、Na3PO4等，而且某些有机物在该温度下开始氧化。
水中原有的碳酸氢盐在蒸发残渣中都转变成碳酸盐。
灼烧残渣
将蒸发残渣在800℃时灼烧残渣。
因为在灼烧时有机物被烧掉，残存的湿分被蒸干，所以此指标近似于水中矿物残渣。
但它们还不完全相同，因为在灼烧时，矿物残渣中的部分氯化物挥发掉，部分碳酸盐分解，有时还有一些硫酸盐被还原。
电导率
测定上述这些项目的工作量都比较大，需要一定的时间。
如利用水中离子的导电能力来评价水中含盐量的多少，则操作简单，速度快，灵敏度也高，故它常作为自动控制的信号。
指示水导电能力大小的指标，称做电导率。
电导率是电阻率的倒数，可用电导仪测定。
电导率的大小除了和水中离子量有关外，还和离子的种类有关，故单凭电导率不能计算其含盐量。
但当水中各种离子的相对量一定时，则离子总浓度愈大，其电导率也愈大，所以在实际应用中可直接以电导率反映水中含盐量。
对于同一种水，电导率愈大，含盐量就愈大，水质越坏。
对于含盐量较小的水，电导率的测定值有时是用NaCl的相对含量来表示的。
它的含意为：
假定其电导都是由于水中溶有NaCl的关系，因此将测得的电导换算成NaCl浓度来表示。
在实际应用中，如水中杂质的组成较稳定，则可以实测这种水的电导率和含盐量的关系曲线。
表示电导率的单位为西/厘米，它是电阻率单位欧.厘米的倒数。
实用中，由于水的电导率常常很小，所以经常用微西/厘米做单位，它是西/厘米的1/106。
硬度
硬度是用来表示水中某些容易形成垢类以及洗涤时容易消耗肥皂一类物质。
对于天然水来说，这些物质主要是钙、镁离子，所以通常把硬度看作是这两种离子。
因此，总硬度（或简称硬度）就表示钙、镁离子之和。
硬度可按水中存在的阴离子的情况，划分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类。
现分述如下：
碳酸盐硬度
碳酸盐硬度是指水中钙、镁的碳酸氢盐、碳酸盐之和。
但由于天然水中碳酸根的含量常很少，所以一般将碳酸盐硬度看作钙、镁的碳酸氢盐。
在有些文献中，还有所谓暂时硬度，它是指水在长期煮沸后可以沉淀掉的那一部分硬度，如以下反应式：
Ca（HCO3）2→CaCO3↓+H2O+CO2↑
Mg（HCO3）2→MgCO3↓+H2O+CO2↑
MgCO3+2H2O→Mg（OH）2↓+CO2↑+H2O
从反应的结果看，碳酸氢钙、镁都转变成沉淀物，所以暂时硬度近似于碳酸盐硬度，故有时把它们看成一样的。
但实际上两者还有一点差别，因为在长期煮沸后的水中还溶解有少量的CaCO3。
对于Mg（OH）来说，因它的溶解度非常小，所以对上述这两种表示法已无实际影响。
非碳酸盐硬度
水的总硬度和碳酸硬度之差就是非碳酸盐硬度，它们是钙、镁的氯化物和硫酸盐等。
水沸腾时不能除去的硬度称为永久硬度，它近似于非碳酸盐硬度。
硬度的单位，现在常用的是毫摩尔/升，因为这种表示法是由化学观点出发的，应用较方便。
此外，还有用ppmCaCO3和第德国度（℃）表示的，这三种单位的意义和关系举例说明如下：
以1升水中含有硬度盐类1毫摩尔为例，则第一种表示方法即为1毫摩尔／升，因1/2CaCO3的摩尔质量为50，所以它等于1×50，即50毫克CaCO3，故其硬度应表示成50毫克/升CaCO3或50ppmCaCO3；第三中表示法为先将1毫摩尔换算成CaO的毫克数，因1/2CaO的摩尔质量为28，故1毫摩尔等于28毫克CaO。
其硬度应表示为28／10，即2.8。
Ｇ。
碱度和酸度
碱度
碱度表示水中含OH—、CO32—、HCO3—量及其它一些弱酸盐类量的总和。
因为这些盐类在水溶液中都呈碱性，可以用酸中和，所以归纳为碱度。
在天然水中，碱度主要由HCO3—的盐类所组成。
因为碱度是用酸中和的办法来测定的，所以当采用的指示剂不同，也就是滴定终点不同时，所测得的物质也不同。
常用的指示剂为甲基橙和酚酞。
当用甲基橙为指示剂时，终点pH为4.3~4.5，测的的碱度称总碱度（M），用酚酞指示剂（指示终点PH8.3）称酚酞碱度（P），是总碱度的一部分。
水中各类碱度的相互关系见下表：
M和P之间的关系
水中各类碱度含量
OH-
CO32-
HCO3-
P=A或M=0
P=A
0
0
A>2P
0
2P
A-2P
A<2P
2P-A
2M=2（A-P）
0
A=2P
0
A=2P=2M
0
P=0
0
0
A=M
酸度
酸度是指水中含有能与强碱（如NaOH、KOH等）起中和作用的物质的量。
可能形成酸度的物质有强酸、强酸弱碱盐、酸式盐和弱酸。
在天然水中，酸度有H2CO3和HCO3—盐类。
在水净化过程中，有时还可能出现强酸。
有机物和耗氧量
天然水中有机物的种类繁多，但不论是对某些有机物的量还是对有机物的总量，都难以准确测定，为此，人们拟定了许多可以大致估量有机物总量的方法。
在这些方法中，用的最广的是耗氧量。
耗氧量
利用耗氧量来表征有机物多少的原理是基于有机物具有可氧化的共性。
常用的高锰酸钾耗氧量法为：
在一定条件下，用氧化剂（KＭnO4）处理水样，测定其反应过程中消耗的氧化剂量，其单位用毫克/升O2表示，即将消耗的氧化剂量换算成O2来表示。
耗氧量所表示的实际上是水中全部易氧化的物质，其中虽然主要是有机物，但有时免不掉有一些无机物参与反应，如Fe2+等。
氧化剂KMnO4不能使水中所有有机物充分氧化，所以也有采用K2Cr2O7作为氧化剂的，则测得的耗氧量称为重铬酸钾耗氧量。
K2Cr2O7在一定的条件下可以将有机物氧化得较完全，用它测得耗氧量要比用KＭnO4的大2~3倍。
用重铬酸钾法测得的耗氧量可称为化学需氧量，通常用符号COD表示。
需氧量
生化需氧量表示用微生物氧化水中有机物所消耗的氧量，通常用符号“BOD”表示，单位为毫克/升O2。
生物氧化的整个过程一般可分成两个阶段。
在第一阶段中，主要是有机物转化成CO2、H2O和NH3；第二阶段主要是NH3转化成NO2—和NO3—。
微生物的活动与环境有关，所以试验规定在温度为20℃和在黑暗的条件下进行。
在这样的环境中，用微生物来完全氧化有机物需要21~28天。
21天的时间太长，在实用上有困难，常以5天作为测定生化需氧量的时间，此时测得的量可用符号“BOD5”来表示。
有机物的方法
有时将测定灼烧残渣时算得的灼烧减量作为有机物，这种方法对于含盐量低的水比较近似，对于含盐量高的水误差则较大。
还有，用波长为Uν-260nm（1nm=10-9米）的分光光度计测定水样的消光度，根据其大小来相对地衡量有机物的多少，这是因为水中的有机物常具有某些能吸收此紫外光的基团。
此外，还有总有机碳（TOC）的测定法，这是将有机物燃烧成CO2，然后利用CO2吸收红外线的性能来测定其含量。
水中杂质对热力系统的危害
悬浮物和胶体会附着于树脂颗粒表面，降低交换容量，堵塞树脂层空隙，引起压力损失增加；并可逐步深入树脂层内部，恶化出水水质；它们还非常容易堵塞反渗透膜，使透水率下降，脱盐率降低。
溶解物质是水中阴、阳离子的总称，其中水中的钙、镁离子是结垢组分，进入热力设备后，会与水中的碳酸根、磷酸根、硅酸根在锅内形成水垢，使炉管发生垢下腐蚀及过热爆管；氯离子、硫酸根离子会加速金属的腐蚀，会使金属表面上的保护膜的保护性降低，尤其氯离子的离子半径小，穿透性强，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，引起点腐蚀，氯离子还可引起不锈钢的应力腐蚀破裂。
钠钾离子本身并无腐蚀性，但由于它的离子摩尔电导率较高，可以增加腐蚀电流，提高腐蚀电化学反应速度，有的研究指出，含有硬度的水经钠离子软化后腐蚀速率提高1.5~2.0倍；还以和阴离子结合，在过热器、汽轮机内形成盐类杂质，更易使汽轮机叶片发生应力腐蚀断裂（如氯化钠、氢氧化钠）；引起过热器的超温爆管和汽轮机的效率降低。
无垢的水冷壁能迅速将炉膛中的热量传递给管内的水,使之变为蒸汽,水冷壁管也因此被冷却,保持仅比水的饱和温度高30~50oC的水平。
水垢的导热系数仅为钢铁的1/100~1/20，当水垢厚度超过1mm时，可是超高压机组的外壁温度升高150~200oC，超出金属的允许温度时会发生长期低温过热而蠕张爆破。
沉积的垢还会引起闭塞区中局部酸腐蚀和碱腐蚀，又会引发脆性破裂故障。
氧在中性水中对金属的腐蚀起着重要的作用，在腐蚀着的金属表面上，起着阴极去极化剂的作用，除去氧后，就可降低金属的腐蚀速率；在纯水中，氧又是一种氧化性钝化剂，使金属免于腐蚀，即现在在大机组上采用的加氧处理技术就源于此因，它可使钢表面上形成均匀的赤铁矿保护膜。
二氧化碳溶于水中，生成碳酸盐或碳酸氢盐，使水的PH下降，水的酸性增加，将有助于氢的析出和金属表面膜的破坏，引起金属的腐蚀，在电厂水处理中，凝结水、给水加氨就是防止二氧化碳的腐蚀作用，但是在两相分配时，由于氨和二氧化碳的分配系数不同，还可造成某些设备的腐蚀，如热力系统的加热器汽测、汽轮机低压缸的湿蒸汽区等部位，因此要求水汽系统中彻底去除二氧化碳。
另外，较高浓度的二氧化碳还可降低离子交换树脂的交换容量甚至恶化水质。
典型的水处理流程与水质控制指标
水处理系统流程：
原水预处理反渗透阳床阴床混床
（预处理指过滤器及超滤处理）
一、反渗透水处理
反渗透（RO）是以一张能选择性透过水而难透过溶质（盐类）的半透膜将淡水和盐水分开，以达到除盐的目的，由于不同的盐类物质渗透压是不同的，所以选择操作压力是设计反渗透的重要依据。
水中悬浮物、水溶性大分子和难溶物质析出在膜上分别形成滤饼层、凝胶层及结构层使膜孔堵塞，使通水量和截留率降低。
为了确保反渗透的正常运行，有两类物质需要在预处理过程中去除或进行控制，一类是造成膜污染的物质，包括：
以微细颗粒或胶体状态存在于原水中的不溶性物质
结垢性物质
金属氧化物
有机物
生物污染物
另一类是会引起末化学损坏的物质，包括：
余氯、PH值
（1）预处理方法
悬浮物和胶体物质的去除
这类物质包括淤泥、微细沙粒、铁的腐蚀产物、沉淀物、硬度沉淀物、氢氧化铝沉淀物、无机和有机胶体，这类物质用两个指标来控制：
一个是浊度。
一般卷式膜组件要求进水浊度小于1NTU，最好达到0.2NTU；另一个是SDI（淤塞密度指数），一般卷式膜组件要求进水SDI小于5。
当采用悬浮物较小的地下水时，采用直流凝聚-多介质过滤工艺，在过滤前面加入PAC或PFS、FeCL3等，经过充分混合后与水中的胶体、悬浮物形成微絮体再通过多介质过滤器除去，混凝剂在低剂量（1~3mg/L）下就非常有效且不会增加过滤器的负担。
多介质过滤器以无烟煤、细沙为过滤层，过滤器上层为粗、轻的滤料组成，而细和重的滤料在下层，其过滤机理为深层过滤。
结垢物质的控制
在反渗透的除盐过程中，原水中的溶解物质会因达到过饱和状态而析出，这些物质按其结垢倾向大小的顺序为：
碳酸钙>硫酸钙>二氧化硅>硫酸钡>硫酸锶>铝、铁、锰氧化物
在反渗透系统中最常见水垢为碳酸钙，但水垢一般很少为纯物质，通常以一种化合物为主并掺杂了多种其他化合物的混合物。
碳酸钙以Langelier指数判断，将水的实际pH值与饱和pH（pHs）之差，称为饱和指数（LSI），LSI=PH-PHS，LSI=0时，水不结垢也不腐蚀；LSI<0时，水具腐蚀性；LSI>0时，水具结垢性。
防垢方法采用加酸和添加阻垢剂。
硫酸盐包括硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶，一般情况下，当硫酸盐的离子积IP
下表为国外某膜厂商推荐的硫酸盐垢控制标准
结垢物质
不加阻垢剂
加阻垢剂
硫酸钙
IP<0.8Ksp
IP<2.3Ksp
硫酸钡
IP<0.8Ksp
IP<60Ksp
硫酸锶
IP<0.8Ksp
IP<8.0Ksp
二氧化硅在RO浓水中，二氧化硅有可能达到过饱和状态，聚合生成不溶性胶硅沉积在膜的表面形成垢，并很难清洗。
对于近中性的给水、回收率为75%的RO装置，水温200C和400C时允许给水中二氧化硅浓度分别为18mg/L和42mg/L。
有机物的去除
原水中呈悬浮态、胶态的有机物可通过前述方法除去，而溶解性有机物的去除方法有：
用阳离子混凝剂出去电负性大分子有机物；投加氧化剂氧化、分解有机物；采用活性炭吸附；用超滤除去一定分子量的有机物。
杀菌处理
为防止RO细菌污染，通常采用氯、次氯酸钠、臭氧等杀菌剂，为了保真足够的接触时间，杀菌加入点应尽量靠前。
CA膜要求余氯小于0.2~1.0mg/L，复合膜要求小于0.1mg/L。
脱氯的方法用亚硫酸氢钠，NaHSO3+CL2+H2O=NaHSO4+2HCL
该反应完成仅需数秒，加药点位于保安过滤器前，1mg/LCL2要求1.465mg/LNaHSO3
（2）RO水质控制标准
检测项目
控制指标
检测周期
日常超标处理
聚酰胺中空纤维膜
聚醋酸纤维卷式膜
复合膜
进
水
水温（0C）
20~35
20~30
20~40
1次/2h~1d
热交换器启动或调解
PH
4.5~11
4~6
3~11
1次/4h
调解加酸量
浊度（度）
<0.5
<1
<1
1~2次/d
加强预处理
SDI
<3
<5
<5
1~2次/d
检查保安过滤器
余氯（mg/L）
<0.1
<0.2~1
<0.1
1~2次/d
调节NaCLO、NaHSO3量
CODMn
<2
<3
<3
1次/d
加强预处理
Fe（mg/L）
<0.1
<0.2
<0.2
1次/d
[Ca2+][SO42+]
<3*10-5
<3*10-5
3*10-5
1次/d
调节阻垢剂量
电导率（us/cm）
1~2次/d
流量（t/h）
设计指标
1次/2h
调阀门
压力（Pa）
1次/2h
调阀门
透过水
PH
4.5~11
4~6
3~11
1次/4h
调解加酸量
CODMn
设计指标
1次/d
电导率（us/cm）
1次/d
流量（t/h）
1次/2h
调阀门
浓缩水
余氯（mg/L）
<0.1
>0.1
<0.1
1次/d
调节NaCLO量
[Ca2+][SO42+]
<10-4
<10-4
<10-4
1次/d
调节阻垢剂量
流量（t/h）
设计指标
1次/2h
调阀门
压力（Pa）
1次/2h
脱盐率（%）
设计指标（约90%）
1次/d
清洗或更换RO芯
回收率（%）
设计指标（约75%）
离子交换水处理
当水通过H型强酸树脂后，水中的阳离子与树脂上的H+交换，树脂上的H+进入水中，和水中的阴离子等形成相应的酸，反应如下：
RH+（Na、Ca2+、Mg2+）-------R（Na、Ca2+、Mg2+）+HCL+H2SO4+H2CO3+HsiO3
阳床出水经过阴床时，阴离子和OH树脂发生交换，与H结合成水：
ROH+HCL+H2SO4+H2CO3+HsiO3------R（CL、SO42-、CO32-、SiO32-）+H2O，这样，水中的盐类就转换成水而被出去，即水经过阳、阴床后就变成了除盐水。
当树脂充分吸着了被交换离子后，即树脂失效后，应对其再生，利用一定浓度的酸、碱溶液通过失效树脂层，利用H、OH根离子将树脂上吸着的阳、阴离子置换下来，恢复其交换能力。
R（Na、Ca2+、Mg2+）+HCL------RH+NaCL+CaCL2+MgCL2
R（CL、SO42-CO32-、SiO32-）+NaOH------ROH+Na2SO4+NaCL+NaHCO3+Na2SiO3
离子交换树脂对不同离子的亲和力是不同的，树脂在常温、低浓度的水溶液中对常见离子选择性吸附次序如下：
强酸阳离子交换树脂：
Fe3+〉AL3+〉Ca2+〉Mg2+〉K+〉Na+〉H+〉Li+
强碱阴离子交换树脂：
SO42-〉NO3-〉Cl-〉OH-〉F-〉HCO3-〉HSiO3-
水经阳、阴床一级除盐后，出水水质为导电度<5us/cm，二氧化硅<100ug/L，这样仍不能满足亚临界机组的水质要求，所以将混床串联在一级除盐后，进一步提高出水水质。
此时出水电导率<0.1us/cm，二氧化硅<10ug/，PH中性，近理论纯水的标准。
在混床运行中，由于阳、阴树脂互相渗入，紧密接触，所以阳、阴离子交换反应同时进行。
或者说水中阳、阴离子交换反应是多次反复进行的。
因此阳离子产生的H离子和阴离子交换反应产生的OH离子都不会累积起来，而是相互中和生成H2O，是交换反应进行得很完全，出水纯度很高。
交换反应可用下式表示：
2RH+2ROH+NaCL+CaCL2+MgCL2+Na2SO4+NaCL+NaHCO3+Na2SiO3-------R2（Na、Ca2+、Mg2+）+R2（CL、SO42-、CO32-、SiO32-）+H2O，混床中的树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后分别进行再生后，再将两种树脂用压缩空气混合均匀，重新投入运行。
凝结水精处理
随着发电机组参数的提高，给水水质对机组安全运行越来越重要，所要求的给水水质也越来越高，现将亚临界参数以上汽包炉及直流炉的给水水质标准列于下表，从这些标准的数值来看，在机组的长期运行中，要想稳定的达到这些要求，不对汽轮机凝结水做进一步处理是很难实现的。
因此目前亚临界参数以上的汽包炉及直流炉机组，一般都设有凝结水
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