软化水设备，即降低水硬度的设备，主要除祛水中的钙、镁离子。软化水设备在软化水的过程中，不能降低水中的总含盐量。
采用离子交换原理，去除水中的钙、镁等结垢离子。由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。
当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低，就必须进行再生。再生过程就是用盐箱中的盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。
软化水设备工作流程有工作（有时叫做产水，下同）、反洗、再生（吸盐）、置换（慢冲洗）、正洗（快冲洗）五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的（其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程）。
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