所谓“硬水”是指水中所溶的矿物质成分多，尤其是钙和镁。硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
和硬水不同，软水是只含少量或不含可溶性钙盐、镁盐的水，煮沸时不发生明显的变化。人们把水的软、硬程度分为许多“度”，统称为硬度，可以分类为0-30度（德国分类法），0-4度叫很软的水，26-30度叫很硬的水。软水中放入肥皂易产生大量泡沫，而硬水中的钙盐、镁盐能与肥皂起作用产生沉淀，使肥皂失去去污能力，不易产生泡沫。
如果将硬水用作锅炉用水，会有较多水垢产生而附着在锅炉壁上，妨碍传热而多烧燃料，甚至会使锅炉产生裂缝而引起爆炸。通常家中烧水用的壶壁上的白垢，就是硬水受热产生的沉淀。人常喝太硬的水不利于身体健康，所以，现在提倡喝通过处理的水，工业上也将硬水先软化后再使用。
软化水设备的工艺原理
由于水的硬度主要由钙、镁离子形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂，将水中的Ca2+、Mg2+置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液拔出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能 。
其交换过程如下：2RNa + Ca2+ =R2Ca + 2Na + 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+ 即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。一般控制阀的运行流程为：运行、反洗、吸盐、再生、盐箱补水、正洗。
