在日常生活中，我們經常見到水壺用久后內壁會有水垢生成。這是什么原因呢？原來在我們取用的水中含有不少無機鹽類物質，如鈣、鎂鹽等。這些鹽在常溫下的水中肉眼無法發現，一旦它們加溫煮沸，便有不少鈣、鎂鹽以碳酸鹽形成沉淀出來，它們緊貼壺壁就形成水垢。我們通常把水中鈣、鎂離子的含量用“硬度”這個指標來表示。硬度1度相當于每升水中含有10毫克氧化鈣。低于8度的水稱為軟水，高于17度的稱為硬水，介于8～17度之間的稱為中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是軟水，泉水、深井水、海水都是硬水。

1工作原理

水的硬度主要由其中的陽離子：鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子構成。 當含有硬度的原水通過交換器的樹脂層時，水中的鈣、鎂離子被樹脂吸附，同時釋放出鈉離子，這樣交換器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水,當樹脂吸附鈣、鎂離子達到一定的飽和度后，出水的硬度增大，此時軟水器會按照預定的程序自動進行失效樹脂的再生工作，利用較高濃度的氯化鈉溶液(鹽水)通過樹脂，使失效的樹脂重新恢復至鈉型樹脂。

原水

是指未經過處理的水。從廣義來說，對于進入水處理工序前的水也稱為該水處理工序的原水。例如由水源送入澄清池處理的水稱為原水。(自來水河水地下水）

硬水

是指水中所溶的礦物質成分多，尤其是鈣和鎂。硬水并不對健康造成直接危害，但是會給生活帶來好多麻煩，比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。

(工業上采用截然不同的標準，工業上一般只有硬度10的水也多稱為高硬水)

有些鈣、鎂離子含量很高的水卻不見有水垢生成，這是因為這些鈣、鎂離子以氯化鹽形式存在，它們是可溶的，所以在加熱時并不能沉淀出來。

水的硬度對日常生活影響是很大的。如水的硬度大時洗衣服不起泡；旅居異地因飲水的硬度不適應可出現水土不服的癥狀；壺內結水垢會使壺的導熱性下降；工業鍋爐的水垢可引起爆炸事故。所以，生活和工業用水均應適當控制水的硬度。常喝軟水（純凈水）容易得心腦血管疾病，常喝硬水（礦泉水）容易得腎結石。

分軟水與硬水

一般我們日常生活中經常提到的“軟水”和“硬水”，就是指水中碳酸鎂和碳酸鈣的含量，以“毫克碳酸鎂/公斤水”或者“ppm”來表示，這就稱之為水的硬度。

水質的硬度過于高，喝起來口感不好，水中也容易產生白色沉淀物狀的水垢;水垢附在加熱容器或者是加熱器上面，日積月累就會延長容器加熱的時間，也會加大能源的耗損。如果水垢進入人體，對人體的健康也會有影響，因為水垢是無法被吸收的。

那么水的硬度應該是多少才合適呢?并沒有正式由****或學會提出的建議值，我國的檢驗標準為1000ppm以下。

人們一般將水質的硬度分為四個等級

1.軟水:0-60ppm

2.稍硬水：60-120ppm

3.硬水：120-180ppm

4.極硬水：181ppm以上

面對污染日趨嚴重的工業社會，水的問題已經不單單是“硬度”或者是總溶解固體量的多與少;我們已知的水中污染物質有：有機物、微生物、細菌、氯等等。市場上已經有了很多種過濾器，這些過濾器可以幫助大家講水中的污染物去除掉，但是，由于處理水質的方法不同，去除的能力也是不同的。

已知的處理飲用水的處理方法有：活性炭過濾法、臭氧殺菌法、離子交換法、逆滲透法、蒸餾法、煮沸法等。不過，這些方法也只是起到單純的殺菌的作用，有的可以去除懸浮物、微生物和細菌。有的可以出去有機物、惡臭、三氯化鉀。其中，比較**、實用的水處理技術就是RO反滲透水處理技術。RO逆滲透水處理技術也可以直接接入辦公室、家庭、學校。

**的凈化水質的方法可以改善生活品質，促進健康;而去除水中對健康有影響的污染物質，以及軟化水的硬度就是是凈化水質的目標。

軟水是只含有少量的可溶性鎂鹽和鈣鹽的天然水，也可以說經軟化處理過的硬水。天然的軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水等。經軟化處理過的硬水鎂鹽和鈣鹽的含量下降到1.0~50毫克/升的軟化水。煮沸雖然可以講硬水暫時變為軟水，但是面對工業上大量的用水需求，這種方法既不經濟也不現實。那么對于工業用水就可以采用：

① 離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶于水，但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發生交換反應，使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用后失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復使用，故此法是既經濟又**的軟水法。

② 石灰-蘇打法

先測定水的硬度，然后加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉，硬水中的鈣、鎂離子便沉淀析出：

Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O

CaSO4+Na2CO3CaCO3↓+Na2SO4

③磷酸鹽軟水法。對于鍋爐用水，可以加入亞磷酸鈉(NaPO3)作為軟水劑，它與鈣、鎂離子形成絡合物，在水煮沸時鈣、鎂不會以沉淀形式析出，從而不會形成水垢。此法不適合于飲用水的軟化。