Особенную популярность применение процессов ионообмена получило в конце XX века. С помощью ионообменных технологий можно получить не только чистую питьевую воду, но и деминерализованную и ультраочищенную воду.

Процесс ионного обмена заключается в замещении «нежелательных» ионов очищаемой воды на ионы специальных веществ – ионитов, через которые она пропускается. Ионообменные смолы – это нерастворимые высокомолекулярные органические соединения, самые распространенные из используемых ионитов.

Существует четыре типа ионитов:

• аниониты – обмениваются отрицательно заряженными ионами (анионами);
• катиониты – обмениваются положительно заряженными ионами (катионами);
• амфолиты – в зависимости от условий могут извлекать из воды либо катионы, либо анионы;
• селективные иониты – извлекают из воды какое-то специфическое вещество, или группу веществ (например, тяжелые металлы).

В настоящее время в мире используются десятки марок ионообменных смол. Более 80 % ионообменных смол поставляются в Россию из-за границы компаниями Dow Chemical (США), Lanxess (Германия) и др.

После использования ионообменные смолы требуют регенерации, т.е. восстановления обменной емкости. Существует два способа регенерации: прямоточный и противоточный. Первый осуществляется при движении регенерирующей жидкости в том же направлении, что и движение очищаемой воды; второй – в противоположном. Каждый из способов применим, и имеет свои достоинства и недостатки.

Использование ионообменных смол особенно актуально для водоподготовки на предприятиях фармацевтической, электронной промышленности, в теплоэнергетике. Однако благодаря разработке специальных технологий применение ионообменных смол эффективно и экономически обосновано и для очистки питьевой воды для коттеджей и загородных домов.