无顶压逆流再生离子交换器具有逆流再生的一切优点，并省去了顶压系统，简化了操作，节省了投资及运行费用。因此是目前除盐处理中最先进的设备。柱内装入不同的树脂可成为强型床、弱型床、双层床等。以组成经济合理的除盐工艺，获得最佳技术经济效果。
本交换器设计运行流速Ф200-Ф800为15-20m3/h，Ф1000-Ф3000为20-30m3/h，再生流速Ф200-Ф800为2m3/h，Ф1000-Ф3000为5-7m3/h，反洗流速阳床为10-15m3/h、阴床为8-10m3/h。
为保证制水工作时间，减少再生次数，进水总含盐量最好在500mg/L以下，当超过此值时，前置电渗析器较为合理。当阴、阳离子交换器组成复床系统时，进水中碱度（HCO3-含量）超过50mg/L时则在其中间设置除CO2器以脱碱较合理。
(1)、阳离子交换器
当原水进入装有H型的强酸阳离子交换树脂的阳离子交换器时，水中所含各种阳离子和离子交换树脂上的H+发生如下反应：
Ca2++2HR→CaR+2H+
Mg2++2HR→MgR+2H+
Na++HR→Na+H+
(2)、阴离子交换器
阳离子交换后带有酸性的水进入装有OH型阴离子交换树脂的阴离子交换器中，发生如下反应:
H2SO4+2ROH→R2SO4+2H2O
H2CO3+2ROH→R2CO3+2H2O
HCL+ROH→RCL+H2O
H2SIO3+2ROH→R2SIO3+2H2O
由此可见，经上级系统处理后，水中各种离子几乎除去，一般可除去水中含盐量99％以上。
以上阳、阴离子交换器设备均采用逆流再生方式，离子交换器工作时，水流自上而下，流过离子交换剂层。逆流再生时，再生液自下而上通过离子交换剂层。由于水流与再生液逆向流动，因此交换器下部的交换剂与新鲜的再生液相接触，使其得到极高的再生度。而上部再生较差的树脂仍具有一定的交换容量。较顺流具有明显降低运行费用及出水水质良好的特点。
