除去或減少蒸發原水中的鈣鹽或鎂鹽等的過程叫做硬水軟化。軟化的方法主要有藥劑軟化法和離子交換法。

藥劑軟化法

①石灰軟化法 將生石灰加水調成石灰乳加入水中則可消除水的暫時硬度，反應為

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O

同時石灰乳能使鎂、鐵等離子從水中沉淀出來，促使膠體粒子凝聚，但此法不能使水徹底軟化，它只適用于碳酸鹽硬度較高而不要求高度軟化的情況，也可作為其他方法的預處理階段。

②石灰純堿軟化法 即用石灰乳和純堿的混合液作為水的軟化劑。純堿能消除水的永久硬度，如

CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl

MgSO4+Na2CO3→MgCO3↓+Na2SO4

③綜合軟化法 以石灰乳和純堿作為基本軟化劑，以少量磷酸三鈉為輔助軟化劑。磷酸三鈉能與造成暫時硬度及永久硬度的鹽類生成難溶鹽使之沉淀。

離子交換法

離子交換法可以認為是一種特殊的吸附過程。鈉型陽離子交換劑能從溶液中吸附多種陽離子，而把本身的鈉離子放入溶液中，從而達到軟化的目的。交換劑種類很多。無機離子交換劑交換容量較小，工業上應用較多的磺化煤也趨于淘汰，目前普遍使用的是有機高分子聚合物，又叫離子交換樹脂。離子交換樹脂由有機高聚物本體和能進行交換的陽離子或陰離子構成，分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂（參見“離子交換樹脂”）。陽離子交換樹脂又因所帶交換基的不同分為鈉型（R—Na）、氫型（R—H）、銨型（R—NH4）等。離子交換是一種可逆過程，當硬水流過鈉型交換樹脂時，Ca，Mg等離子按下式被交換：

2R-Na+Ca2+=CaR2+2Na

隨著反應的進行，交換速度越來越慢，繼而停止交換。此時必須用食鹽水沖洗交換劑，使反應向左進行，交換劑得以再生。實際應用中的操作過程： ①交換 欲處理的水流過離子交換劑層，進行交換，直至交換劑失效； ②反沖洗 使水逆向流過已失效的離子交換劑，除去交換時聚集的懸浮物和破碎的交換劑，并松動交換劑層； ③加入再生劑 使之進行再生反應，并將交換下來的Ca，Mg等離子帶出，恢復交換劑的能力；④正洗 使水流經交換劑層，去除所有的再生劑。