进水的初期,由于交换树脂为H型,故水中的各种阴离子均与树脂上的H 相交换。但由于各种阴离子选择性的不同, 交换树脂上吸着的离子在树脂中有分层现象,即依据离子被树脂吸附能力的大小,自上而下依次被吸附的顺序为Ca2+ 、Mg2、Na 。当交换床不断进水时,由于Ca2比Mg2 和Na·更易被吸着于是进水中的Ca2 可与已吸附了Mg2的树脂层进行交换。Mg“被Ca2 置换下来,使吸着Ca2 的交换层不断扩大。而被置换下来的Mg2+,会连同进水中的Mg2一起, 又进入已吸附了Na的树脂层, 将Na置换下来,使吸着Mg2 的交换层不断扩大和下移。同理,吸着Na 的交换层也会不断扩大和下移。

在吸着Na的树脂层下面,有一层是Na和H型树脂进行交换的区域, 可以把这一树脂层看做是“工作层”。当工作层下移到交换床树脂层下沿时,如果再运行,则进水中交换能力较小的Na就会首先出现在水中。因此, 当原水自上而下地通过H型交换树脂时,它们在树脂层中的分布规律大体如下:

①被吸着离子在树脂层中的分布,是按照其被离子交换树脂吸附能力的大小,自上而下依次分布的,即最上部为吸着能力最大的离子, 最下部是吸着能力最小的离子。

②各种离子被树脂吸附的能力差异越大,则它们在树脂层中的分布就越明显(例如对化合价不同的离子)。

③对于交换能力差异较小的不同离子(如化合价相同,但原子序不同的离子),在树脂层中的分布差异并不明显, 仅在同一树脂层中表现出上、下部吸附离子的含量比例的不同。

需要说明的是,在实际运行中,由于交换树脂再生条件的差异,和水在床层中同一断面上流速不一致等一些影响, 离子在树脂层中的分层还要乱一些,只是大体上符合上述规律。