井水、地下水处理主要是为了去除铁锰、氨氮、泥沙、水垢等有害物质，使经过处理后的水质达到饮用水标准。目前井水、地下水处理主要是除铁、锰，因为在我国，地下水中铁锰含量偏高相当普遍，除铁锰主要采用曝气加过滤，过滤用的过滤介质通常用石英沙、锰沙，后面再经过活性炭及精密过滤器进行过滤，经处理后，水质基本上能达到饮用水标准。而氨氮则大多采用超滤或反渗透过滤工艺，泥沙及水垢可采用多介质过滤及离子交换软化装置进行过滤。
地下水中一般含水量盐量、硬度、碱度较高，胶体、悬浮物含量较少，色度、浊度较低，但此类水源中可会存在亚铁离子、锰离子、硅酸化合物等。所以对于此类水源的预处理可以采用曝气或氧化，目的在于将亚铁离子氧化为铁离子，然后混凝过滤。而对于H含量较多时，可通过加酸脱除CO2，如果硅的含量偏高，可通过添加分散剂、调节PH与温度等方法防止硅垢。
软化设备适用于：锅炉软化水设备、饮用水软化设备、工业软化水设备、食品乳业、饮料酿酒用软化设备等领域。
水中钙镁离子的存在是当水温变化时形成水垢的主要原因。目前在国内常用的软化水设备主要有手动式、国产组合式、进口多路阀式几种，其中进口多路阀式软化水是目前市场上的主要产品，这种设备以进口的多路阀及控制器为核心，配用国产的树脂罐、盐箱、管道等材料构成全自动软化水设备。 由于水垢的沉积对人们的生活及生产均有很明显的影响，所以生产用水和生活用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类，会在锅炉受热面上生成水垢，从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗，甚至因金属壁面局部过热而损伤部件、引起爆炸。因此对于低压锅炉要进行水的软化处理；对于中、高压锅炉要进行水的软化与脱盐处理。
采用某种方法降低水的硬度的过程叫做“软化”(一般是指采用设备)，相应的设备叫“软水器”(或叫“软水机、软化器”等)。
工作原理：
软水机内装有一个由人造食品级的树脂材料制成的滤料。树脂看上去有点像粗糙的沙子，但树脂粒更为圆润光滑。树脂能够通过离子交换取出水中较硬的矿物质。软水机在工作状态中,将源水中的绝大部分钙镁离子置换出去，源水在一定压力流量下，流经装有离子交换树脂的容器（软水机）树脂中所含的可交换Na+与水中的阳离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+等）进行离子交换，使容器出水中Ca2+、Mg2+离子含量大大降低，流出的水就是硬度极低的软化水，当离子树脂吸附一定量的钙镁离子后饱和就必须进行再生——用饱的浓盐水浸泡树脂层，把树脂所吸附的钙镁离子再生置换出来，恢复树脂的交换能力，并将废液污水排出。在进行再生之前用水自上而下的进行反洗，反洗的目的有两个，一是通过反洗使运行中压紧的树脂松动，有利于树脂颗粒与反洗液充分接触；二是运行时在树脂表层积累的悬浮物也随着反洗水液排出，这样交换器水流阻力不会越来越大，进的自动控制系统使软化、反洗、吸盐、慢洗、快洗、盐箱注水等全过程实现自动化
树脂软化装置是采用离子交换原理，去除水中钙、镁等结垢离子，通常由控制器、树脂罐、盐罐组成的一体化设备。其控制器可选用自动冲洗控制器，手动冲洗控制器。自动控制器可自动完成软水、反洗、再生、正洗及盐业箱自动补水全部工作的循环过程。树脂罐可选用玻璃钢罐、炭钢罐或不锈钢罐。盐罐主要装备盐用于树脂胞和后的再生。
交换过程：
（1）碳酸盐硬度（暂硬）软化过程：
Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸盐硬度（永硬）软化过程：
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用综合上述反应式的离子式表示：
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+
（2）再生过程
在钠离子交换过程中，当软水出现了硬度，且残留硬度超过水质标准规定时，则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力，就需要对交换剂进行再生（或还原）。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠（NaCl）溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时，钠离子又被离子交换剂所吸着，而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示：
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2 ，生产中多采用食盐（NaCl）溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到，而且再生过程中所形成的产物（CaCl2、MgCl2）是可溶性盐类，很容易随再生液排出去。再生用食盐，大都采用工业用盐，其中杂质含量不宜过多，食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为，10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L，悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时，一般要用经过澄清的8～10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化，对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，再生剂和树脂总的接触时间应保证45min以上。
