آب سخت آبی است که حاوی نمک های معدنی از قبیل ترکیبات کربنات های هیدروژنی، کلسیم و منیزیم و ... است. سختی آب بر دو نوع است . دائمی و موقت
تغییراتی سختی آب بر حسب آنکه در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد، کم یا زیاد می شود. آبهای نواحی آهکی، سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولاًٌ سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می شود.
سختی گیر های تبادل یونی براساس جایگزینی یون های سخت منفی در آب سخت با اتم های سدیم مثبت، که در رزین موجود در سختی گیر، موجود هستند، کار می کند. این رزین ها بایستی به طور متناوب احیاء و بک واش (back wash) گردد تا از رسوب مواد معدنی سخت در آنها جلوگیری گردد. احیاء سختی گیر با عبور دادن آب نمک، از رزین طی مدت زمان معینی صورت می گیرد. پارامترهای مهم در انتخاب یک سختی گیر مناسب عبارتند از:
- سختی آب ورودی بر حسب ppm؛
- دبی آب ورودی به سختی گیر؛
- نوع و ظرفیت رزین؛
- سیکل احیاء و شستشو.
باید در نظر داشت حجم رزین، ابعاد سختی گیر مانند قطر و ارتفاع و جنس بدنه از مشخصات اصلی سختی گیر می باشد. سازندگان معمولاً مشخصات کلی شامل دبی آب سرویس، دبی احیاء و دبی شستشو سریع را ارائه می دهند که براساس آن ها می توان حجم رزین را محاسبه نمود.