原理
離子交換水處理是指採用離子交換劑，使交換劑中和水溶液中可交換離子產生符合等物質的量規則的可逆性交換，導致水質改善而交換劑的結構並不發生實質性(化學的)變化的水處理方式。在這種水處理方式中，只有陽離子參與交換反應的，稱陽離子交換水處理;只有陰離子參與交換反應的，稱陰離子交換水處理;既有陽離子又有陰離子參與交換反應的，稱陽、陰離子交換水處理。由於原水的水質千差萬別，而對出水水質的要求又多種多樣，所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法，採用這些水處理方法而使原水軟化、除鹼和除鹽。離子交換劑中參與交換反應的離子是鈉離子Na+時，此方法稱為鈉(Na)型離子交換法，此交換劑稱為鈉(Na)型陽離子交換劑，相類似的，有氫(H)型離子交換法及氫(H)型陽離子交換劑等。
交換過程
不同軟化水設備的所有工序非常接近，只是由於實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發展來的(其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。工作(有時叫做產水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快衝洗五個過程 。
慢沖洗(置換)
在用鹽水流過樹脂以後，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗乾淨的過程叫慢沖洗，由於這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據實際經驗，這個過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30分鐘左右。
快衝洗
為了將殘留的鹽徹底沖洗乾淨，要採用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進行沖洗，這個過程的最後出水應為達標的軟水。一般情況下，快衝洗過程為5-15分鐘。
反洗
工作一段時間後的設備，會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去後，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15分鐘左右。
吸鹽(再生)
即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統設備是採用鹽泵將鹽水注入，全自動的設備是採用專用的內置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即可)。在實際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設備都是採用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個過程一般需要30分鐘左右，實際時間受用鹽量的影響。
套用
軟化水設備可廣泛套用於蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、蒸發冷凝器、空調、直燃機等系統的補給水的軟化。還可用於賓館、飯店、寫字樓、公寓、家居等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫藥等行業的軟化水處理。
設備標準
順流式
1.樹脂裝柱：一般裝交換柱有效高度的2/3。
2.反洗：也稱逆洗，其目的為鬆弛樹脂，排除細小的顆粒物質主要懸浮等，以利於再生操作的進行。反洗操作為自下而上的沖洗。首先打開排氣閥，再開近水閥門，否則交換柱會因壓力過大而受損。反洗強度以不衝出樹脂為原則，反洗終點以出水清亮為度。
3.再生也稱還原或復甦，配5-10%NaCl(食鹽)溶液，順流再生。首先在樹脂層表面上保留10-20cm水層，鹽水以慢速流入，廢液從下口排出，保持一定液面控制一定流速。再生時間在30分鐘左右即可。樹脂不需要浸泡，否則會造成可逆條件使再生不完全。5-10%NaCl再生劑用量一般為1.5-2倍樹脂體積量。
4.正洗：也稱淋洗。主要目的是將樹脂顆粒間殘存的鹽液及再生還原生成物質洗乾淨。正洗開始時流速要慢.此時仍是再生的繼續，困濃鹽液繼續下移，後期可略加快，正洗終點以出水達到鍋爐給水標準即可。
5.運行：一般運行流速可控制15～30米/時，運行中應定時分析化驗軟水硬度以保證產水質量。
逆流式
浮床為逆流式的改進，交換器內用樹脂裝滿，再生時先將部分樹脂轉移於體外罐，反洗後返回交換器進行逆流再生、淋洗、運行等操作，此法可以保持樹脂不亂層，設備利用搴高，再生劑消耗低，出水質量穩定。逆流再生交換器，有一中排管，管上有壓墊層，此管用以小反洗及排廢再生液之用。每十次小反洗可進行一次大反洗。再生時，再生液從底部進入，從中排管排出.樹脂受壓墊層作用，再生時不亂層。底部沒完全失效的樹脂可獲得充分的再生，再生劑的作用比較合理，消耗可比順流式降低25%左右。
