在半導體及液晶面板行業超純水制程中，離子交換因其對TOC以及二氧化硅、硼等離子優秀的脫除能力而被廣泛應用。
預過濾水從活性炭過濾器出來后，即被導入陽、陰離子交換器由陽離子交換器的頂部流向底部；此陽離子交換器內填裝有強酸性陽樹脂，包含鈣、鎂、鈉、銨根等陽離子在此與氫離子（H+）進行置換。
從陽離子交換器出來的水通過脫氣塔，去除二氧化碳，再流入陰離子交換器，陰離子交換器填裝有弱堿性陰離子樹脂（上層）與強堿性離子交換樹脂（下層），亞硫酸根、硝酸根、氯離子、氟離子等陰離子在此從水中去除。
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