Zmiękczanie wody, czyli usuwanie związków powodujących twardość wody można realizować w różnych technologiach, jednak w obecnych czasach główną metodą zmiękczania wody jest wymiana jonowa lub procesy membranowe. Pozostałe metody są na tyle rzadkie i specyficzne, że zostaną omówione w osobnym artykule. Patrz tutaj.

Wymiana jonowa

Jonitami lub wymieniaczami jonowymi określa się substancje zdolne do wymiany jonów z roztworu z równoważnymi jonami będącymi składnikiem danego jonitu. Wymianie jonowej mogą podlegać różne jony w zależności od potrzeb i rodzaju jonitu z podziałem na Kationity i Anionity. Kationity to kwasy lub ich sole, a anionity to zasady lub ich sole. Występują też produkty łączące obie funkcje w jednym, a aktywność funkcyjna może być zależna od poziomu zasolenia lub pH. Do zmiękczania wody najczęściej używa się jonitów  silnie kwaśnych regenerowanych roztworem NaCl (sól tabletkowa), a na skutek zaostrzanych przepisów BHP i ochrony środowiska wycofywane są instalacje oparte na regeneracji HCl - roztworem kwasu solnego. Proces zmiękczania jest realizowany przez wymuszony przepływ wody przez kolumnę ze złożem jonowymiennym (jonitem), gdzie zachodzi wymiana przeciwjonów, czyli w tym przypadku jonów wapnia Ca⁺ i magnezu Mg⁺ na jony sodu Na⁺. Sód nie powoduje wzrostu twardości wody i jako NaCO₃ jest łatwo rozpuszczalny w wodzie, jednak tak jak sole Ca⁺ powoduje wzrost zasolenia wody. Zmiękczanie jonowe polega więc na zamianie jonów powodujących twardość na jony w tym przypadku sodu Na⁺. Ładunek jonowy jaki dany jonit może przyjąć określamy zdolnością jonowymienną. Zdolność jonowymienna jest zależna od rodzaju jonitu i warunków fizykochemicznych wymiany jonowej i  powinna być określana odrębnie dla każdego z zastosowań. W trybie zmiękczania jonowego konieczna jest regeneracja jonitu realizowana w trybie płukań i tzw. solankowania, kiedy „upakowane” głównie jony Ca⁺ i Mg⁺  zostają wymienione na jony Na⁺, a  jonit odzyskuje zdolność jonowymienną i zmiękczanie jest możliwe do czasu jej wyczerpania. Regenerację przeprowadza się nasyconym rozwodem soli NaCl (ok 390g NaCl/1dcm³). Na rynku jest coraz więcej dostępnych jonitów wielofunkcyjnych, które mają szczególne zastosowanie w gospodarstwach domowych lub branżach usługowych, gdzie całkowite zmiękczenie wody jest zbędne, a pożądana dodatkowa funkcja redukcji żelaza, manganu lub jonu amonowego w jednym urządzeniu.

Budowa komercyjnych zmiękczaczy wody

Komercyjne zmiękczacze wody bez znaczenia, czy dla przemysłu, czy zastosowań domowych zawsze są zbudowane z głowicy sterującej, butli ze złożem jonowym i zbiornikiem na reagent. Może występować jako system pojedynczy lub w zestawach dwu, trzech i więcej kolumn sterowanych zależnie od potrzeb i cyklu pracy jednym centralnym sterownikiem lub każda butla pracuje niezależnie. Regeneracja zmiękczacza może odbywać się przez opomiarowanie ilości przepływającej przez urządzenie wody lub czasowo, przez wpisanie pożądanego czasu rozpoczęcia regeneracji. Większość sterowników wymaga tylko wpisania twardości wody i trybu w jakim powinien pracować, a pozostałe czasy pracy, regeneracji, płukań wprowadzone są fabrycznie.

Eksploatacja zmiękczacza wody

Zmiękczacz powinien mieć stałe zasilanie elektryczne , dopływ wody i podłączenie do kanalizacji z tym, że tzw. ciśnienie dynamiczne wody w instalacji nie powinno spaść poniżej 1.8 bar. Zbiornik na sól powinien być zawsze wypełniony solą tabletkowaną do wyznaczonego przez producenta miejsca. Przed zmiękczaczem należy zainstalować filtr wstępny. Jonity są dość wrażliwe na zanieczyszczenia lub uszkodzenia np. Chlorem, więc przed zmiękczaniem woda powinna być wstępnie uzdatniona. Zmiękczanie jonowe regenerowane solą nie nadaje się do ekoszamba z uwagi na emisję bardzo dużych ilości chlorków w ściekach, które zakłócają przebieg procesów biologicznych. Sprawdź alternatywne rozwiązania.

Woda całkowicie zmiękczona nie nadaje się do picia!

Z uwagi na agresywny charakter nie jest zalecana do instalacji miedzianych.