軟水機的原理是應用離子交換技術,也就是原水通過鈉離子交換劑,使水中的Ca2+、Mg2+被交換劑中的Na+所代替,將不易溶的鈣鎂化合物轉變為不形成水垢的易溶性鈉化合物,從而使水得到軟化。
軟水機中裝有軟化劑樹脂,這種人造的離子交換樹脂上有軟性礦物質鈉,可以與溶解在水中的鈣、鎂等硬性礦物質發生離子交換反應,樹脂是一種多孔的。在現代的軟水機中裝有千百萬顆微細的塑料球(珠),小球都含有許多吸收正離子的負電荷交換位置。
當樹脂處在新生狀態時,這些電荷交換位置被帶正電荷的鈉離子占據。樹脂優先結合帶較強電荷的陽離子,鈣和鎂離子的電荷比鈉離子強,當含有鈣、鎂離子的水經過樹脂貯槽時,鈣、鎂離子與樹脂小珠接觸,從交換位置上取代鈉離子。經過離子交換后,鈣、鎂離子就被吸附在軟水機內的樹脂上,流出的水就變軟了。后,樹脂都吸附滿鈣、鎂離子后,就不能再進行工作了,而需要再生處理。
軟水機樹脂的再生是用氯化鈉和水的稀溶液進行的。在再生過程中,首先停止軟水機的工作水流,從鹽水槽引出的鹽水與另外的稀釋水流混合,稀鹽水溶液流經樹脂,與附有鈣、鎂離子的樹脂接觸。盡管鈣和鎂離子帶有的電比鈉離子強,但濃鹽溶液含有千百萬個較弱電荷的鈉離子,有取代數目較少的鈣和鎂離子的能力。這樣,當鈣、鎂離子被取代交換后,樹脂就再生了,便為下一次軟化工作做好了準備。如此循環往復。
