Катионитовое водоумягчение производится с учетом жесткости исходной воды и требуемого солевого состава умягченной воды. Водоумягчение в Na+-катионитовом цикле применяется при временной карбонатной жесткости воды не более 5,34 мг-экв/л. При большей карбонатной жесткости возникает опасность значительного подщелачивания воды. Водоумягчение в Н-катионитовом цикле, наоборот, сопровождается подкислением воды. Поэтому при относительно высокой жесткости рекомендуется водоумягчение в Na+-Н+-катионитовом цикле.
Для технологических целей используется вода питьевого достоинства, умягчение которой обычно производится в Na+-кaтионитовом цикле.
Водоумягчение катионитовым способом производится в установках, состоящих из катионитовых фильтров, оборудования для приготовления и подачи в фильтры регенерационных растворов, сборников для умягченной воды.
Катионптовый фильтр (рис. 8) представляет собой вертикальный закрытый стальной сосуд 1 цилиндрической формы. В верхней его части имеется люк 2 для загрузки кварцевого песка и катионита. В нижней части имеется дренажное устройство 3, предназначенное для равномерного распределения умягченной воды, проходящей через катионит, и воды, подаваемой под слой катионита при его взрыхлении. Дренажное устройство 3 выполнено в виде коллектора с боковыми ответвлениями из труб меньшего диаметра с заглушёнными концами. К этим трубам на равном расстоянии приварены небольшие патрубки, на которые навинчены колпачки с отверстиями. До основной трубы дренажной системы днище выложено бетоном; на него уложено несколько слоев кварцевого песка или дробленого антрацита для предотвращения уноса катионита умягченной водой. Величина зерен кварцевого песка уменьшается снизу вверх и равна в нижнем слое 20-30 мм, а в верхнем 1,5-2,0 мм.
Рис. 8. Катионитовый фильтр: 1 - корпус фильтра; 2 - загрузочный люк; 3 - дренажное устройство; 4 - распределительная воронка; 5 - сборный ящик.
На слой кварцевого песка насыпают слой катионита высотой 1,5 м.
Подстилочные слои уменьшают полезный объем фильтра; поэтому в более новых конструкциях фильтров устраивают так называемый бесподстилочный дренаж в виде днища с равномерно распределенными щелями шириной 0,3-0,4 мм. Около 40% объема фильтра остается свободным.
В центре крышки фильтра укреплена коническая распределительная воронка 4, через перфорированные стенки которой поступает умягченная вода; при регенерации фильтра через эти стенки поступает регенерирующий раствор. По этой же воронке во время взрыхления катионита отводятся промывные воды. Для удаления воздуха из фильтра установлен воздушник с краном. К фильтру присоединены трубопроводы для подачи умягчаемой и отвода умягченной воды, а также для подачи регенерирующих растворов. На водяных трубопроводах имеются манометры. Производительность фильтров определяется их размерами.