硬水和软水

所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多，尤其是钙和镁。在英国一般用以下指数表示水硬度：
　　硬度范围  所溶矿物质（毫克/升水）
　　软  　　　　　　0 - 17.1  
　　高硬度 　　　　 120 - 180
　　轻硬度 　　　　 17.1 - 60  
　　超强硬度  　　　180 & 以上
　　中硬度　　　　  60 – 120

硬水带来的困扰和麻烦
　　洗衣
　　用硬水洗出来的衣服看上去暗黑、邋遢，摸上去感觉粗糙、僵硬。硬性的矿物质和灰尘结合成了不溶解的盐，使得污渍较难去除。而衣物上的灰土又向（洗衣用）水中引入了更多硬性的矿物质，使水质更硬。经常用硬水洗衣会损坏衣服的纤维，使衣物的使用寿命缩短达40%。
　　洗浴
　　用硬水洗澡会在皮肤上留下一层肥皂凝结微粒粘膜，这层粘性的膜会使得皮肤上的脏东西和细菌等难以清除。另外，肥皂凝结微粒会使皮肤不能恢复正常的酸性状态，并有可能导致湿疹。留在头发上的肥皂凝结微粒会使头发凌乱、生涩、无光泽。
　　热水系统和供水管道
　　硬水还会造成用水器材的效率减低和运行费用增加。加热后的硬水会形成钙、镁等矿物质的沉淀（即水垢），造成用水器材的效率减低甚至是故障。水垢会使水管道变得阻塞，造成水流不畅并最终导致必须更换水管道。水垢还会导致能源费用增加达30%甚至更多。
　　太阳能热力系统中的水垢问题
　　太阳能热力系统（经常用于游泳池保温等处）非常容易结水垢，从而造成电泵功率下降，并使得整个系统运行不畅。一个有效而低代价的解决办法就是在泵之前安装电磁水处理器：这样就会防止水垢的生成，而且能逐渐消除已有的水垢。
另外水垢还会造成热水系统、供水管道、太阳能热力系统中的许多问题：被水垢堵塞的水管会导致用水器材的效率下降，甚至造成故障；用水器材的运行费用（如能源费用）增加；严重的还会导致更换水管。
 
硬水的好处
　　硬水并不对健康造成直接危害。实际上根据英国国家研究院（the National Research Council－国家科学院）的研究，硬水质的饮用水是人们补充钙、镁等成分的一种重要渠道。进一步的研究指出：当某一地区水中的钙、镁等矿物质的溶量很高的时候，饮用水将成为人们吸收钙、镁等成分的主要来源。最理想的结果是保存水中的钙质，但改变其存在状态（分子、晶体结构）使其不结成水垢。而这正是电磁水处理器所能做到的。 

所谓"软水"则与硬水相反，是指水中所溶的矿物质成分少，尤其是钙和镁。

软水的好处

　　软水减少或避免了水垢的生成，适于洗涤和洗浴。另外它也避免了水管中的水垢所造成的能源浪费、用水器材效率降低等问题。

软水的坏处

　　软水不是什么都好，软水不适于饮用！饮用软化水会导致人体钙质流失，危害健康。当水质由硬变软，水中钙成分减少的同时钠成分大大增加，造成水质转呈酸性。这样的水不但本身含钙少，饮入体内后还会置换掉人体内的钙质成分，造成钙质流失。曾经有过这样的例子：有人长期饮用软化过的水，结果严重缺钙，连指甲都软得可以用手撕下来。

　　在欧美许多国家，人们往往得到医生的告诫：不要在冷水管路上安装离子交换式软化器，而只在热水管路上安装软化器，从而保证饮用和烹煮用的仍是硬质水（富含钙等矿物质成分）。同样，软化过的水不宜用于农田、草坪、花园等的灌溉，也是因为水中钠成分的过量增加的原因。

针对硬水质的处理方法

　　针对硬水质的处理方法有多种，包括过滤法、软化法、电磁水处理器和反渗透法等。这里对几种主要的处理方法进行介绍和比较。
　　软化剂
　　Packaged Water Softeners
　　有些化学品剂可用来减低水的硬度。这样的软化剂可以分为两类：沉析型和非沉析型。
　　沉析型软化剂包括结晶碳酸钠和硼砂等。这些软化品剂与钙、镁等矿物离子形成不溶的沉淀物。这样处理后，矿物离子就不会再影响洗涤效率等，但沉淀会让水变混并在器具上结垢。沉析型软化剂会增大水中的碱度，容易伤及皮肤和其它被清洗的器皿。
　　非沉析型软化剂使用合成磷酸盐来隔绝钙、镁离子。没有沉淀结垢，水中的碱度也不会增大。如果剂量足够，非沉析型软化剂能在一段时间内溶解肥皂凝结微粒（肥皂凝结微粒的介绍详见第（三）章：硬水带来的困扰和麻烦）。

　　机械式软化装置
　　Mechanical Water Softeners
　　机械式软化装置可以长期地安装在管道系统中，用来消除钙、镁离子。
　　机械式软化装置采用离子交换原理。在这个过程中，水会流经一个树脂层，一般是由磺化的聚苯乙烯颗粒组成。这些颗粒中蘸满了钠。离子交换程序发生在硬质水流经树脂层的同时：硬质的矿物离子（钙、镁等）附着在树脂层上，同时树脂层上的钠离子被释放入水中。
　　当树脂层上的钙、镁离子饱和时，就必须重新补充钠成分了。补充过程通过往树脂层上加盐（盐水）来完成：钠顶替了附着在树脂层上的钙、镁离子，钙、镁离子被滤入废水。
　　用离子交换式软化器处理硬质水，会增加水中的钠成分。根据英国水质协会（WQA）的报告：在离子交换的软化过程中，水中硬度每下降一个“X”（“X” 的解释详见第（五）章：水质硬度的测试），每升水中就会增加8毫克的钠。举例来说，当水的硬度是10X时，如果水中硬质的矿物成分都被软化器滤掉的话，每升水中会增加80毫克的钠！
　　这样的软化水不适于饮用！饮软化水会导致人体钙质流失，危害健康。当水质由硬变软，水中钙成分减少的同时钠成分大大增加，造成水质转呈酸性。这样的水不但本身含钙少，饮入体内后还会置换掉人体内的钙质成分，造成钙质流失。曾经有过这样的例子：有人长期饮用软化过的水，结果严重缺钙，连指甲都软得可以用手撕下来。
　　在欧美许多国家，人们往往得到医生的告诫：不要在冷水管路上安装离子交换式软化器，而只在热水管路上安装软化器，从而保证饮用和烹煮用的仍是硬质水（富含钙等矿物质成分）。同样，软化过的水不宜用于农田、草坪、花园等的灌溉，也是因为水中钠成分的过量增加的原因。平时多喝矿泉水而不是纯净水、市政锅炉供暖用的软化水不能喝，也都是这个道理。

　　过滤装置
　　Water Filters
　　水过滤装置一般分为两类：便携式离子交换过滤器和反渗透式过滤器。两种过滤器都是用于"点源"的饮用水，主要功能是过滤掉饮用水中的有害物质，但同时也常常将水中的钙等矿物质成分一起过滤掉了。
　　反渗透法的原理是通过让水流过一层半浸透性的膜，这层膜能阻止某些物质的通过。
　　便携式离子交换过滤器一般采用盒装形式，内有活性碳和离子交换树脂层。活性炭能吸收、减少水中氯和含氯化合物、杀虫剂、色素和其它有机废物，这样改善了水的口感和色泽度。离子交换树脂层会降低水的硬度，这种过滤器的运行费用大约是US$0.04/升(每升水3毛多人民币)。

　　磁性水处理器
　　Magnetic Water Conditioners
　　磁性水处理器是一项比较新的发明。其原理是让水通过一个特殊的磁场，从而改变钙、镁离子的结构（形成惰性的晶体结构），使其不再结垢。
　　这样的水处理器有诸多好处：（一）它具备了软化水的优点，即不会生水垢，从而提高热效率、延长所洗涤衣物的使用寿命、改善皮肤状况（使皮肤细腻、不痒、不易起湿疹）。（二）钙是人体所需的必要元素，经这样处理过的水保留了原来的钙成分；而且由于不结水垢（水垢中的钙成分是人体难以吸收的），它能比一般的硬水提供更多人体能吸收的钙质成分。
　　也许有人还在怀疑磁性水处理器的功能表现，对此，英国的巴斯大学（University of Bath，位于英格兰的斯文登，全英综合排名第四的大学）专门做了科学测试和分析，结果证明它确实能有效防止和去除水垢，并保留水中的钙质成分。