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由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，故一般采用陽離子交換樹脂(軟化水設備)，將水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置換出來，隨著樹脂內Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進行再生，再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子在置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換功能。
鈉離子交換軟化處理的原理是將原水通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下： 2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+即水通過鈉離子交換器后，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。一般控制閥的運行流程為：運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。
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