Sử dụng hạt nhựa trao đổi ion trong làm mềm nước là phương pháp phổ biến nhất hiện nay. Ưu điểm của hệ thống làm mềm bằng hạt nhựa trao đổi ion là dễ dàng vận hành, đơn giản và hiệu quả có thể loại bỏ độ cứng về mức thấp nhất. Tuy nhiên phương pháp làm mềm này có thể làm cho hàm lượng muối cao lên nên cần cân nhắc khi sử dụng cho những người cần ăn chế độ ít muối. Thông thường nước sẽ tăng khoảng 50 mg/l natri cho mỗi độ cứng 100 mg/l.

Tùy thuộc vào độ cứng của nước đầu vào và yêu cầu độ cứng, độ kiềm  sau khi xử lý  hệ thống làm mềm nước sẽ được thiết kế sử dụng hạt nhựa cation mạnh hay yếu hay kết hợp cả 2 loại cation mạnh và cation yếu .

Hệ thống làm mềm nước có thể được vận hành hoàn toàn tự động hoặc bán tự động.

  • Hệ thống làm mềm nước tự động:

+ Thiết bị làm mềm tự động:

Gồm: Bình làm mềm ( Vật liệu composite hoặc inox SUS 304)

Thùng chứa dung dịch hoàn nguyên ( dung dịch muối tinh khiết, dung dịch axit)

Van tự động tái sinh: Trên cơ sở thiết lập ban đầu, hệ thống sẽ tự động tái sinh sau khoảng thời gian theo ngày ( giờ) hoặc theo lưu lượng nước sử dụng

Hệ thống bơm và hệ thống tủ điện điều khiển

+ Thiết bị làm mềm bán tự động:

Gồm: Bình làm mềm ( Vậtliệu composite hoặc inox SUS 307)

Thùng chứa dung dịch hoàn nguyên

Hệ thống van điều khiển: Khác với thiết bị làm mềm nước tự động thiết bị làm mềm bán tự động đòi hỏi định kỳ phải tiến hành tái sinh lớp hạt nhựa trao đổi ion bằng cách vận hành hệ thống van

Hệ thống bơm và hệ thống tủ điện điều khiển

  • Các công đoạn hoạt động cơ bản của hệ thống làm mềm nước bằng hạt nhựa trao đổi ion:

+ Làm mềm: Nước cấp đi vào thiết bị theo hướng từ trên xuống dưới, tại đây sẽ diễn ra các phản ứng trao đổi ion các ion gây ra độ cứng của nước Ca2+, Mg2+ trong nước nguồn sẽ bị thay thế bởi các ion Na+ đã được cấy lên bề mặt hạt nhựa cation trước đó

+ Rửa ngược để xới vật liệu:

Lớp vật liệu làm mềm sau khi đã hoạt động được 1 khoảng thời gian nhất định hoặc lưu lượng nhất định toàn bộ các ion Na+ đã bị thay thể bởi ion Ca2+ và Mg2+ nên đã không có tác dụng làm mềm nữa nếu tiếp tục hoạt động. Lúc này cần tiến hành rửa ngược để xới tơi lớp vật liệu để rửa cặn bẩn. Thời gian xới thường từ 12  đến 15 phút. Cường độ xới lựa chọn sao cho toàn bộ lớp cation kể cả lớp dưới gồm các hạt lớn nhất đều lơ lửng trong dòng nước và có độ dãn nở 5 -10%

+ Hoàn nguyên:

Mục đích của việc hoàn nguyên là khôi phục lại khả năng trao đổi của cation tức là thực hiện trao đổi ngược, ion  Na+ thay thế cho ion Ca2+, Mg2+bám lên bề mặt lớp hạt nhựa sau một quá trình làm mềm. Quá trình hoàn nguyên được thực hiện bằng cách ngâm lớp hạt nhựa trong dung dịch muối

+ Rửa sau khi hoàn nguyên:

Cho nước nguồn vào bể lọc với tốc độ chậm 5 -8 m/h để rửa dung dịch muối hoàn nguyên còn đọng lại trong lớp vật liệu, xả nước lọc đầu đến khi nồng độ ion clo trong nước rửa bằng nồng độ ion clo trong nước nguồn thì ngừng lại và cho bể lọc vận hành với quy trình lọc bình bình thường

Thiết bị làm mềm nước tự động hoàn nguyên