В качестве загрузки в ионообменных фильтрах применяются гранулы из ионитов - полимерных материалов, в состав которых входят вещества с активными группами основной или кислотной природы. По силе функциональных групп различают сильнокислотные (-SO3H),среднекислотные (-PO4H2), слабокислотные (-COOH)- катионообменные и сильноосновные (≡N), среднеосновные (=NH), слабоосновные (-NH2, -NR3) анионообменные смолы.

Фильтры называются ионообменными потому что удаление нежелательных ионов из очищаемых водных растворов происходит в результате ионообменной реакции. При этом может изменяться рН очищаемого раствора. Например, в процессе работы фильтра умягчения воды (Na+ - катионирование), показатель рН воды увеличивается.

Определенным объемом смолы может быть поглощено только определённое количество ионов, которое зависит от их валентности. Для восстановления работоспособности ионообменной смолы необходимо её регенерировать. Для регенерации фильтра умягчения используется раствор NaCl, для регенерации фильтра H-катионирования воды используют растворы кислот (чаще всего соляной и серной), для регенерации фильтров ОН-анионирования воды используется раствор NaOH. Ёмкость (удельная) ионообменной смолы указывает, какое количество ионов в г-экв (грамм-эквивалент, килогран) может быть извлечено из раствора единицей (литр, кубический фут) ионообменной смолы.

1 литр ионообменной смолы с удельной обменной емкостью 1,95 г-экв/л способен извлечь из раствора 1,95 × 20 = 39 грамм кальция или 23,7 грамм магния.

При эксплуатации ионообменных фильтров, работающих в автоматическом режиме, необходимо следить за запасом реагентов для регенерации и своевременно его пополнять.

Фильтры умягчения воды помимо удаления из воды кальция и магния, обуславливающих её жёсткость, также удаляют из воды стронций, хром, никель и другие тяжёлые металлы.

Режимы работы фильтров

Прерывистый режим работы предполагает, что в технологическом цикле есть достаточный перерыв для осуществления регенерации системы. При этом при построении системы возможно применение регенерируемых фильтров того или иного типа, работающих в одиночном (SINGLE) режиме.

SINGLE - это такой режим, при котором фильтр состоит из одного корпуса с одним блоком управления. Регенерация производится через определенные промежутки времени (определяется по расходу воды или  по таймеру) в заданное время суток (как правило ночью). Во время регенерации разбор воды нежелателен, так как на выход будет поступать неочищенная вода (поток воды на выходе не блокируется специально в целях пожарной безопасности) 

Непрерывный режим работы. Cуществует множество применений, где критичным фактором является непрерывность подачи очищенной воды. В этом случае, в зависимости от величины расхода, которую необходимо обеспечить, и режима эксплуатации установки водоподготовки применяют несколько схем построения системы.

TWIN - система из двух параллельных фильтров с одним блоком управления. Фильтры работают по очереди. Регенерация производится по мере необходимости. При этом фильтр, находившийся в работе становится на регенерацию, а вместо него включается фильтр, находившийся в режиме ожидания. После окончания регенерации первый фильтр переходит в состояние ожидания. В дальнейшем процесс циклически повторяется. Система обеспечивает такую же производительность, как и одиночная, но непрерывно.

DUPLEX - система из двух фильтров, включенных параллельно, с двумя блоками управления. Фильтры работают одновременно, обеспечивая двойную производительность. Регенерация каждого из фильтров производится поочередно по мере необходимости. В момент регенерации работает только один из фильтров, поэтому на время цикла промывки производительность падает в два раза.

Установки умягчения SIMPLEX с блоками управления Clack и RUNXIN

Загрузка:сильнокислотный катионит

номер	Производительность номинальная, (м3/ч)*	Производительность максимальная, (м3/ч)*	Корпус фильтра D x H, (дюймы)	Количество смолы, (л)*	Емкость солевого бака, (л)
1	0,6	0,8	08x35	20	64
2	0,6	0,8	08x35	20	64
3	0,6	0,8	08x44	25	64
4	0,6	0,8	08x44	25	64
5	1,0	1,3	10x44	30	64
6	1,0	1,3	10x44	30	64
7	1,0	1,3	10x54	42	64
8	1,0	1,3	10x54	42	64
9	1,5	1,8	12x52	65	64
10	1,5	1,8	12x52	65	64
11	1,7	2,2	13x54	75	105
12	1,7	2,2	13x54	75	105
13	2,0	2,5	14x65	100	105
14	2,0	2,5	14x65	100	105
15	2,6	3,3	16x65	125	200
16	2,6	3,3	16x65	125	200
17	3,6	4,5	18x65	150	200
18	3,6	4,5	18x65	150	200
19	4,6	5,8	21х62	200	200
20	4,6	5,8	21х62	200	200
21	6,0	7,5	24x72	300	380
22	6,0	7,5	24x72	300	380
23	9,4	11,8	30x72	475	380
24	9,4	11,8	30x72	475	380
25	13,6	17,0	36x72	675	2x380
26	13,6	17,0	36x72	675	2x380

             Примечание: установки  могут комплектоваться блоком управления с регенерацией либо по времени, либо по расходу.

Установки умягчения DUPLEX с блоками управления Clack и RUNXIN

Загрузка: сильнокислотный катионит

номер	Производительность номинальная, (м3/ч)*	Производительность максимальная, (м3/ч)*	Корпус фильтра D x H, (дюймы)	Количество смолы, (л)*	Емкость солевого бака, (л)
1	0,6	0,8	08x44	20	2x64
2	1.0	1,3	10x44	25	2x64
3	1,0	1,3	10x54	42	2x64
4	1,5	1,8	12x52	65	2x64
5	1,7	2,2	13x54	75	2x105
6	2,0	2,5	14x65	100	2x105
7	2,6	3,3	16x65	125	2x200
8	3,6	4,5	18x65	150	2x200
9	4,6	5,8	21х62	200	2x200
10	6,0	7,5	24x72	300	2x380
11	9,4	11,8	30x72	475	2x380
12	13,6	17,0	36x72	675	2x750

                                       Примечание: в указанных в данной таблице системах работают 2 фильтра , на регенерацию выводятся поочерёдно. Производительность и количество смолы указано для одного фильтра.

Установки умягчения TWIN с блоками управления Clack и RUNXIN

Загрузка: сильнокислотный катионит

номер	Производительность номинальная, (м3/ч)*	Производительность максимальная, (м3/ч)*	Корпус фильтра  D x H, (дюймы)	Количество смолы, (л)*	Емкость солевого бака, (л)
1	1,0	1,3	10x54	45	64
2	1,5	1,8	12x52	65	64
3	1,7	2,2	13x54	75	105
4	2,0	2,5	14x65	100	105
5	2,6	3,3	16x65	125	200
6	3,6	4,5	18x65	150	200
7	4,6	5,8	21х62	200	200
8	6,0	7,5	24x72	300	380

Примечание: производительность и количество смолы указаны для одного фильтра.