眾所周知，普通的水中含有多種可溶解的化合物，有些物質的溶解度隨著溫度的變化有較明顯的變化，其中的碳酸鈣、碳酸鎂類的物質，其溶解度隨著溫度的升高 而下降。當溫度升高時，原來溶解于水中的碳酸鈣、碳酸鎂析出形成沉淀物，這些沉淀物可以是以絮狀、粉末狀，或沉積在容器、管道表面，形成水垢。

   用來衡量鈣鎂離子總量的指標是硬度，總的說來，水的硬度主要由鈣(Ca2 +)、鎂(Mg2+)離子構成的，其具體指標是同類離子折合為碳酸鈣來計時的數值，目前標準單位是mmol/L(毫摩爾每升)。傳統的單位有mgN/L (毫克當量每升)、德國度、美制(英制)等，目前在國內常用的硬度單位是mg/L(毫克每升)、mmol/L(毫摩爾每升)、mgN/L(毫克當量每 升)，偶爾會有用戶使用德國度，用德國度除以2.8即可換算為國標的數值mmol/L(毫摩爾每升)，如果采用美制的Grain/Gallon(格令每加 侖)，需要對單位進行多次算換，此處不細講。

　　鈣鎂離子含量較多的水稱為硬水，鈣鎂離子含量較少的水稱為軟水。硬水與軟水只是通俗上的叫法，并沒有標準的量的概念，在生活 中，行內一般把硬度低于3mmol/L的水稱為較軟的水，3-6稱為普通水，6-8稱為較硬的水，10以上稱為高硬水。

(工業上采用截然不同的標準，工業上一般只有硬度<1的水稱作軟水，1-10之間都經常籠統地稱為硬水，硬度>10的水也多稱為高硬水)

   北京地區的普通情況是(以市政供水及常見自備井為例)：

   城中、城北、城西(五環以內)地區：大部分地區硬度在6-8之間；

   城東北部(水源較好的使館及周邊地區)：硬度多在4-6之間；

   城南(南三環以南)、城西南：硬度約在8-12間，部分地區硬度為10-15左右；

   周邊地區：南部、西部、北部山區硬度較高,多數在8以上；

   東部及北部非山區多數在6-9之間。

   (上述只是大概情況，清華曾有個自備井，硬度高達15之多)

為什么要軟化?

　　無塔供水設備由于水垢的沉積對人們的生活及生產均有很明顯的影響，所以生產用水和生活用水均對硬度指標有一定的要求,特別是鍋爐用水中若含有硬度鹽類，會在鍋爐 受熱面上生成水垢，從而降低鍋爐熱效率、增大燃料消耗，甚至因金屬壁面局部過熱而損傷部件、引起爆炸。因此對于低壓鍋爐要進行水的軟化處理；對于中、高壓 鍋爐要進行水的軟化與脫鹽處理。