許多放射性核素在水中呈離子狀態(tài)，特別是經(jīng)過化學沉淀處理后的放射性廢水，由于除去了懸浮的和膠體的放射性核素，剩下的幾乎是呈離子狀態(tài)的核素，其中大多數(shù)是陽離子;且放射性核素在水中是微量乃至痕量存在的，因而很適合利用離子交換法來進行處理.目前，離子交換法廣泛應用于核工業(yè)放射性廢水處理中.具有離子交換與吸附能力的物質種類很多，可分為無機和有機兩種，前者如天然物質海綠砂或合成沸石，后者如磺化煤和樹脂.目前實際放射性廢水的離子交換處理中，大多數(shù)都是采用有機離子交換樹脂。
離子交換法對所處理的水質要求較為嚴格，采用離子交換法處理的放射性廢水應滿足以下水質要求:待處理廢水中懸浮固體含量要低，因為懸浮固體會覆蓋離子交換劑表面而影響交換過程;廢水中溶解總固體含量要低，因為非放射性的溶解態(tài)離子會與放射性離子形成競爭吸附;廢水中有機污染物含量要低.離子交換樹脂需要具有耐輻照的特性.離子交換法對主要裂變產(chǎn)物137cs、90sr等具有較高的交換能力和選擇性，在水中溶脹小，在較大的ph范圍內(nèi)穩(wěn)定等優(yōu)點.當前離子交換法研究的主要方向，一是合成適用于處理放射性廢水的樹脂，以獲得交換容量大、洗脫率高、抗輻射降解能力強的樹脂;二是使離子交換設備小型化、系列化，并向生產(chǎn)裝置連續(xù)化、操作自動化發(fā)展，以降低投資、減少占地、簡化管理。