水处理装置随天然水之离子含量、组成与处理水水质及采水量之要求而充填各种离子交换树脂。多种水处理如下说明：

（1）单床单塔式使用 Na 型强酸性阳离子交换树脂之硬水软化装置（请参照壹 - 7 图 ）。也有使用其他种树脂，但在此省略说明。

（2）2 床 2 塔式如壹 - 8 图所示，强酸性阳离子交换树脂与强碱性阴离子交换树脂处理天然水之方式，树脂有阳阴两床而塔数为 2 个，所以称 2 床 2 塔。2 床 2 塔一般用在小型装置，大装置则使用 2 床 3 塔。

（3）2 床 3 塔式如壹 - 9 图所示，为纯水制造装置中最基本之设计，就是在 2 床 2 塔之间设置脱碳酸塔。对阳离子交换树脂之酸性出口水吹空气，水中碳酸变成 CO₂进入大气中（HCO₃⁻→H₂CO₃→CO₂ + H₂O ），可减少阴离子交换树脂的负荷。虽然设置脱碳酸塔会增加设备投资，但可减少阴离子交换树脂装置量，同时减少再生剂量。

（4）3床4塔式如壹 - 10图所示，壹-11图所示装置。在被处理水中含有多量无机酸成分时使用壹-10图之方式，加设再生效率高之弱碱性阴离子交换树脂，以减少无机酸对强碱性阴离子交换树脂之负荷。再生顺序为强碱性弱碱性，用强碱性阴离子交换树脂之再生废液再生弱碱性阴离子交换树脂，因此可降低再生成本。

水中含有多量 HCO₃⁻和 Ca²⁺、Mg²⁺等硬度成分时，则可使用壹 - 11 图的方式。依靠再生效率高之弱酸性阳离子交换树脂除去与 HCO₃⁻等量之硬度，且再生剂使用强酸性阳离子交换树脂之再生废液，可以降低再生成本。

（5）4床5塔式如壹 - 12图，壹-13图表示之方式。壹-12图是将2床3塔分割为2段，阴阳两树脂均由后段向前段再生，因此后段单位树脂之再生剂量较高，可以得到高品质处理水质，同时又可节省再生剂总量，适合用于水中离子浓度高或大流量之装置。

壹-13图也是4床5塔形式，再生方式同壹-12图之模式进行，适合用在碳酸，硬度浓度都高之水处理。

（6） 复层床式

如壹 - 14 图所示，将 4 床 5 塔之阳离子交换树脂、阴离子交换树脂各自叠在同一树脂槽内，因弱酸性阳离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂比重较轻而分布在上层，比重较重之强酸性阳离子交换树脂或强盐基性阴离子交换树脂分布在下层。此方式可减少树脂塔数，亦可降低设备费用。如使用向流再生（逆向再生）方式，树脂之再生使用效率将更高。

（7）混床式

如壹 - 15 图所表示，只由一个树脂塔所完成的装置，在同一槽内充填阴阳两树脂，均匀混合后使用，因此与复层塔有所不同。一般使用强酸性阳离子交换树脂与强碱性阴离子交换树脂，仅此就可得到高纯度的处理水。混床塔可被想象为很多 2 床 2 塔装置的直列组合，所以只用一个塔便可以得到高纯度的处理水。

使用混床塔直接处理原水，无法设置脱碳酸塔，所以 HCO₃⁻离子将增加阴离子交换树脂的负荷，同时再生时，阴阳两树脂的逆洗分离界面容易生成硬度成分的氢氧化物，造成污染。因此混床塔一般仅使用于小规模装置。使用多塔方式制造高纯度纯水并不经济，因此以混床塔设置在一般纯水装置之后当作一精制塔，即可得到高纯度纯水，且因离子负荷少，再生周期长。多塔式的再生周期原则上为一天，而混床塔的再生周期则可达 7 - 10 天甚至一个月。

混床处理是将阴阳两种树脂在同一塔内均一混合后使用，因此再生时需要先分离两种树脂。利用两树脂之比重差，由树脂层下部注水逆洗，可以使阳离子交换树脂分布在下层，阴离子交换树脂分布在上层。再生方式如壹 - 15 图所示，是由下部注入 HCl，由上部注入 NaOH 并由两种树脂交界面所设置之排液管排出废液。混床式处理除了可应用于一般纯水制造外，并在火力及核能发电中担当复水脱盐之重要功能，制造半导体所需之超纯水亦不可或缺。

〔3〕离子泄漏离子泄漏曲线以壹 - 17 图表示。常态泄漏（Normal leakage）是树脂层下部残留之未再生树脂之再生反应或水解所造成（请参照壹 - 20 图，壹 - 21 图）。如果处理水出口处无残留未再生树脂，原则上不会有此泄漏（请参照壹 - 18 图，壹 - 19 图）。通常贯流点 A 之大量离子泄漏，是吸附带之下端达到树脂塔出口所造成（请参照壹 - 22 图）。将两种泄漏概念曲线于壹 - 17 图至壹 - 22 图表示。

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