软水机主要是通过离子交换树脂去除水中的钙、镁离子，降低水质硬度。另一种技术是区别于化学离子交换法的物理软水方法，是通过高能聚合球将水中的钙镁离子打包成结晶体存在于水中，使其在水中不结垢。主要技术有纳米晶技术。软水与自来水相比，有极明显的口感和手感。
工作原理
离子交换法
家用软化水设备是应用离子交换技术，通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换，从而吸附水中多余的钙、镁离子，达到去除水垢(碳酸钙或碳酸镁)的目的。
使用软水，水杯、茶壶、浴缸、水斗不再滋生水垢，更容易清洗。家中的自来水管不再结水垢，热水器的使用寿命更加长，不会因为使用时间长，而热水的流量越来越小。使用软水可使洗涤剂及肥皂等洗涤用品的使用量减少，可使水管维修费用大大减少，可使衣服的寿命比在硬水中洗涤增加32%，而且洗涤后衣服不易泛黄，白衬衫更白，蓝衬衫更蓝，颜色更鲜艳。
天然水
天然水可分为硬水和软水两种：凡含有较大量钙、镁离子（无机矿物质）的水称为硬水,反之则 称为软水.水的硬度若由含有碳酸钙或碳酸氢镁引起的，这种水则称为暂时性硬水；水的硬度若由含有钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的 这种水叫永久性硬水。
简单地说，水中碳酸钙的含量小于10毫克/升的水就属于高标准的软水。在西方发达国家作为 90%的家庭用水（包括烹饪、洗涤、洗浴等）均使用软水。无污染的雨水、雪水、露水都是天然软水。
软水
软水与自来水相比较，有极明显的口感和手感，软水含氧量高，硬度低，可有效防止结石病，减轻心、肾负担，有益健康。软水沐浴、洗发、洗脸，光滑细嫩，对婴幼儿的皮肤尤具保护作用，更可以使美容、美发、护肤的投资获得事半功倍的效果。软水洗衣物洁净、蓬松、艳丽、无残留的洗涤和味感，衣物的寿命可延长15%以上。软水洗餐具、茶具晶莹剔透，脸盆、浴缸也不再有污渍，可节省很多的洗涤剂，且十分省力。
硬水
所谓硬水，就是含矿物质的水，主要是钙镁离子。钙离子和镁离子含量越多，水的硬度越大。当用硬水洗脸时，钙镁离子与香皂相互作用，形成不溶于水的钙镁皂，它像胶质的、有黏性的物质，粘附在脸上不易去掉。这样，原来皮肤上的污垢没有洗净，且又增添了新的污垢。这些污垢与钙镁皂形成的黏性物质堵塞在皮肤腺的开口处，不仅堵塞了皮肤的排泄通道，形成栓塞，刺激皮肤，还会影响皮肤的正常代谢，使皮肤过早地萎缩、老化。因此，在洗脸时我们要注意选择硬度小的软水。在自然界中，井水、泉水的硬度最大，湖水、河水硬度中等，雨水、雪水、蒸馏水的硬度最小。
水的软硬与口感有关系，硬水爽口，多数矿泉水硬度较高，使人感到清爽可口，软水显得淡而无味。但用硬水泡茶，冲咖啡，口感将受到影响。有些食品加工用水比较讲究，水硬将影响食品加工，易造成蛋白质沉淀、无机盐沉淀或较难煮熟，而饮料用水又用软水较好。锅炉用水一般应使硬水软化，否则会因水垢太多而发生意外事故。热水壶和淋浴器上的水碱，浴室中的瓷砖及卫生洁具上难以擦洗的污渍，玻璃器皿上的斑点等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐渐堵塞、浪费能源、缩短热水器使用寿命，洗衣需要更多的洗涤用品，损伤棉织品，造成浪费。
离子交换水处理
离子交换水处理是指采用离子交换剂，使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换，导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性（化学的）变化的水处理方式。在这种水处理方式中，只有阳离子参与交换反应的，称阳离子交换水处理；只有阴离子参与交换反应的，称阴离子交换水处理；既有阳离子又有阴离子参与交换反应的，称阳、阴离子交换水处理。由于原水的水质千差万别，而对出水水质的要求又多种多样，所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法，采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时，此方法称为钠（Na）型离子交换法，此交换剂称为钠（Na）型阳离子交换剂，相类似的，有氢（H）型离子交换法及氢（H）型阳离子交换剂等。
钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换，降低了水的硬度，使水质得到软化，故这种方法又称为钠离子交换软化法。
离子交换水过程
（1）离子交换水处理交换过程
碳酸盐硬度（暂硬）软化过程：
Ca(HCO3)2+ 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸盐硬度（永硬）软化过程：
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用综合上述反应式的离子式表示：
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+
离子交换水处理再生过程
（2）离子交换水处理再生过程
在钠离子交换过程中，当软水出现了硬度，且残留硬度超过水质标准规定时，则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力，就需要对交换剂进行再生（或还原）。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠（NaCl）溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时，钠离子又被离子交换剂所吸着，而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示：
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生产中多采用食盐（NaCl）溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到，而且再生过程中所形成的产物（CaCl2、MgCl2）是可溶性盐类，很容易随再生液排出去。再生用食盐，大都采用工业用盐，其中杂质含量不宜过多，食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为，10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L，悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时，一般要用经过澄清的8～10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化，对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。
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