由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）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，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。
反渗透纯水设备的组成： 预处理系统、反渗透装置、后处理系统、清洗系统和电气控制系统等。 1、预处理系统一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、树脂软化器、活性炭过滤器、超滤装置、精密过滤器等。在反渗透系统中的应用超滤技术，即双极反渗透纯水处理技术。 2、反渗透装置主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳、支架等组成。其主要作用是去除水中的杂质，使出水满足使用要求。 3、后处理系统是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置。主要包括阴床、阳床、混床、杀菌、超滤、EDI等其中的一种或多种设备。后处理系统能把反渗透的出水水质更好的提高，使之满足使用要求。 4、清洗系统主要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。当反渗透系统受到污染，出水指标不能满足要求时，需要对反渗透进行清洗使之恢复功效。 5、电气控制系统是用来控制整个反渗透系统正常运行的。包括仪表盘、控制盘、各种电气保护、电气控制柜等。
石英砂过滤器是一种过滤器滤料采用石英砂作为填料。有利于去除水中的杂质。其还有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，石英砂过滤器的优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分散开，清洗效果好。砂过滤器可有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。并具有过滤速度快、过滤精度高、截污容量大等优点。主要用于电力、电子、饮料、自来水、石油、化工、冶金、纺织、造纸、食品、游泳池、市政工程等各种工艺用水、生活用水、循环用水和废水的深度处置领域。
