鈉離子交換器采用離子交換原理，去除水中的鈣、鎂等結垢離子。當含有硬度離子的原水通過交換器內樹脂層時，水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的鈉離子發生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中，這樣從交換器內流出的水就是去掉了硬度的軟化水。 

軟化原理：水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，故一般采用陽離子交換樹脂(軟水器)，將水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置換出來，隨著樹脂內Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。 
  當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進行再生，再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子在置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換功能。 
  由于水的硬度主要由鈣、鎂形成，離子交換軟化處理的原理是將原水通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下： 
  2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 
  2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+ 
  即水通過鈉離子交換器后，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。 
  一般控制閥的運行流程為：運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。 

軟化水設備 
廣泛應用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、熱交換器、冷凝器、中央空調、直燃機等系統的補給水的軟化。還可用于賓館、飯店、寫字樓、公寓等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫院等行業的軟化水處理,是工業鍋爐、冷卻循環水、煉鋼、軋鋼、大型變壓器、民用熱水鍋爐等場合中應用最為廣泛的硬水軟化處理設備。