Woda z większości ujęć w Polsce charakteryzuje się wysoką zawartością związków wapnia i magnezu (twardością). Twardość wody powoduje zwiększone zużycie środków zmiękczających, a także powstawanie kamienia kotłowego, który zmniejsza wydajność procesu grzewczego i znacznie zwiększa zużycie paliwa.

Zmiękczanie wody polega na usuwaniu twardości na drodze wymiany jonowej. Twardość ogólna, będąca sumą twardości węglanowej i niewęglanowej, jest usuwana na kationicie silnie kwaśnym w cyklu sodowym. Podczas przepływu wody przez żywicę jonowymienną powodujące twardość jony wapnia (Ca2+) i magnezu (Mg2+) wymieniane są na jony sodu (Na+).

Gdy zdolność jonowymienna złoża zostanie wyczerpana, jest ono poddawane regeneracji roztworem soli kuchennej (NaCl). Częstość regeneracji zmiękczacza zależy od twardości oraz ilości uzdatnianej wody.

Jednostki twardości

Dobór zmiękczacza

Zmiękczacze dobiera się, biorąc pod uwagę zdolności jonowymienne urządzenia, tj. iloczyn trzech następujących wartości:

twardości wody surowej [°d];
przepływu hydraulicznego [m3/h];
czasu tworzenia się solanki, potrzebnej do regeneracji żywicy jonowymiennej [ok. 6 h].

Sposób sterowania

Urządzenia zmiękczające wodę mogą być sterowane:

czasowo (Z) - regeneracja następuje w zaprogramowanych odstępach dobowych, o zadanej godzinie;
objętościowo (WZ) - regeneracja następuje po zmiękczeniu zaprogramowanej objętości wody;
objętościowo z pierwszeństwem czasowym (SE) - regeneracja następuje po zmiękczeniu nastawionej objętości wody, ale nie wcześniej niż o zaprogramowanej godzinie. Przy braku rozbioru wody urządzenie wchodzi w regenerację po upływie czasu określonego w instrukcji urządzenia.

Zmiękczacze mogą być jednokolumnowe, jak również dwukolumnowe, zapewniające nieprzerwaną dostawę wody zmiękczonej. Przed zmiękczaczem powinien być zainstalowany filtr mechaniczny, który zabezpieczy głowicę sterującą zmiękczacza i żywicę jonowymienną przed zanieczyszczeniami mechanicznymi, przyczyniając się tym samym do lepszej pracy i przedłużenia żywotności urządzenia.

Woda poddawana zmiękczaniu powinna być również odżelaziona i odmanganiona. W przeciwnym wypadku część zdolności jonowymiennej zostanie wykorzystana na wymianę jonów żelaza i manganu. Ponadto ponadnormatywne ilości żelaza skracają żywotność żywicy jonowymiennej nawet o 50%.

Klasyfikacja wody wg jej twardości