Существует несколько методов, при помощи которых проводится умягчение воды. Это термический метод, реагентный метод, метод ионного обмена, диализ, а также комбинированные методы, сочетающие в себе сразу несколько технологий.

Термический метод умягчения воды основывается на процессе смещения углекислотного равновесия при нагревании воды и используется, в основном, при умягчении карбонатных вод, идущих на питание котлов. Если говорить о реагентном методе, то для того, чтобы связать ионы магния и кальция используют различные химические вещества – реагенты, при этом происходит образование практически нерастворимых соединений. В качестве реагентов используют известь, кальцинированную соду и другие реагенты. Метод хорош, когда одновременно с умягчением воды необходимо ее еще и осветлить.

Принцип действия метода ионного обмена заключается в способности ионообменных материалов или ионитов поглощать из воды положительные или отрицательные ионы в обмен на эквивалентное количество ионов ионита. Процесс обработки воды методом ионного обмена, в результате которого происходит обмен катионами, называется катионированием.

В настоящее время ионный обмен используется в основном для снижения жесткости воды, щелочности или полной деминирализации воды.

Жесткость воды – это одна из важных характеристик в технологии очистки воды. Необходимость снижения жесткости воды вызвана многими факторами, в том числе повышенным расходом моющих средств при стирке в жесткой воде, снижением сроков эксплуатации теплообменников, коррозией и зарастанием трубопроводов. Большое и разностороннее влияние оказывает жесткая вода на здоровье человека, вызывая сердечно-сосудистые заболевания. Проявлением вредного влияния жестких вод является и частота возникновения мочекаменной болезни. Поэтому. Умягчение воды является необходимостью как в питьевом, так и в хозяйственно-бытовом водоснабжении.

Обычно умягчение воды проводят до полного соответствия предельно допустимых концентраций российским и зарубежным нормам, которые установлены СанПиН2.1.4.559-01, Рекомендациями ВОЗ и Дерективой ЕС. Для того, чтобы правильно подобрать метод умягчения воды, сначала нужно исследовать ее свойства. Именно качество самой воды становится решающим фактором при выборе метода умягчения. Вода с разными характеристиками нуждается в умягчении различной глубины. Умягчение воды при помощи ионного обмена основано на использовании особенностей так называемых ионообменных материалов. Данные материалы, которые также называют ионитами, поглощают имеющиеся в воде положительные ионы. Взамен они возвращают в воду ионы катиона в эквивалентном количестве.

Любой ионит (катионит) характеризуется определенной обменной емкостью. Показатель емкости выражается в том количестве катионов, которые катионит может обменять за один фильтроцикл. Емкость катионита измеряются грамм-эквивалентами задержанных катионов на каждый метр кубический катионита, который находится в рабочем состоянии. Что такое катионит в рабочем состоянии? Это набухший от пребывания в воде катионит. Именно в таком состоянии он находится внутри фильтра.

Объемная емкость каждого катионита может быть полной либо рабочей. Количество катионов кальция и магния, которые может задержать каждый кубический метр катионита в рабочем состоянии, называется полной обменной емкостью. А рабочая обменная емкость катионита – это численность катионов магния и кальция, которые кубический метр катионита может задерживать до того момента, когда катионы солей жесткости начнут проскакивать в фильтр. Показатель емкости поглощения представляет собой обменную емкость, соотнесенную с объемом катионита, который имеется в фильтре. По исчерпанию рабочей обменной емкости катионита его подвергают регенерации, т.е. восстановлению обменной емкости истощенного ионообменника путем пропускания регенерационного раствора кислоты или поваренной соли.