Daugiau kaip 60% žemės vandens teko po žeme per įvairias uolienas, dirvas ir savo kelyje prisisotina įvairių mineralinių medžiagų, kurių tarpe yra kalcio bei magnio. Pastarieji ir yra atsakingi už vandens kietumą.

Bendrai vandens kietumas yra matuojamas gpg (gramai galone). Pats optimaliausiai vandens minkštinimo būdas yra jonų kaita.
Vandens minkštinimo procese, vandeniui tekant per katijonitinę įkrovą, kalcio ir magnio druskos, suteikiančios vandeniui kietumą, pakeičiamos į tirpias natrio druskas. Kai katijonitas užsipildo kalcio ir magnio jonais, jis regeneruojamas druskos tirpalu. Regeneruojant, natrio jonai, esantys druskos tirpale, išstumia iš katijonito kalcio ir magnio jonus. Jie pašalinami, o katijonitas vėl gali dirbti - minkštinti vandenį. Vandenį suminkštinti galima dar ir šiais būdais:

pavirinus, nes verdant vandeniui pasišalina kai kurios druskos;

pripilant lietaus vandens, bet tai rizikingas būdas kadangi lietaus vanduo gali turėti kenksmingų priemaišų;

pripilant dirbtinai suminkštinto vandens(distiliatas, apdirbtas katijonitais, atbulinės osmozės būdu).

Reikia atminti, kad vanduo apdirbtas katijonitais nėra pilnai tinkamas akvariumui. Nežiūrint, kad vanduo jau ir minkštas, jis yra prisotintas druskomis, kurios gali neigiamai veikti akvariumo flora ir fauna. Atminkite, kad vanduo apdirbtas atbulinės osmozės būdu išvalytas netik nuo druskų, bet ir nuo deguonies. Tad patartina taip paruoštą vandenį iškarto nepilti į akvariumą, o papildomai jį aeruoti.

Padidinti vandens kietumą yra daug paprasčiau negu jį sumažinti. Kietumui gali būti naudojamos specialios druskos, tam tikros rūšys akmenų ir t.t. Yra gan paprastas būdas vandens kietumo apytiksliam nustatymui. Tam reikia į talpą įpilti vandens ir suplakti. Jei vanduo kietas tada “vandens burbuliukų “ paviršiuje beveik nesusidaro ir atvirkščiai. Čia toks liaudiškas-ūkiškas būdas. Dabar vandens kietumui nustatyti yra įvairių testų ir t.t. Bet gal kam bus įdomus toks pusiau laboratorinis būdas. Visų išvardintų reagentų galima nusipirkti pas mus. Taigi pradedam. Reikės pipetės su titravimu, indo analizėms atlikti, tirpalo “Trilon B” koncentracijos 0.1 normalaus tirpalo, amoniako buferinio tirpalo, eriochromo juodojo T tirpalo. Tyrimas atliekamas sekančiai: į 100 ml tiriamojo vandens pirmiausia įpilame 5 ml amoniako tirpalo. Po to įlašiname 5-10 lašų indikatoriaus. Vanduo nusidažo šviesiai rožine arba tamsiai vyšninia spalva. Kuo aukštesnis kietumas tuo didesni vandens kietumas. Po to titruojame(lašiname Trilon B) gautą tirpalą, kol tirpalo spalva pasidaro mėlynai žalsva. Po kiekvieno tirpalo lašo tiriamą vandenį reikia suplakti. Toliau vykdomi skaičiavimai pagal sekančia formulę: X=Q A 1000/B. Kur: X-vandens kietumas vokiškais laipsniais, Q –sunaudoto Trilon B tirpalo kiekis ml, A –Trilon B koncentracija, B – tiriamojo vandens kiekis.

Į 1 litrą vandens įpylus 1 ml 10% chloruoto kalcio jo kietumas padidės 2.9, o į 1 litrą vandens įpylus 1 ml 25% magnio sulfato kietumas padidėja 4. Norint gauti norimo kietumo vandenį yra naudojamos sekančios formulės:

X=(z(c-b))/(a-b); Y=(z(a-c))/(a-b); Z=(y(a-b))/(a-c)

Čia; X,Y,Z atitinkamai kieto, minkšto ir neutralaus vandens kiekis litrais, a,b,c atitinkamai vandens kietumas vokiškais laipsniais. Pagal pateiktas formules gaunasi: Iš kieto vandens 10 ir minkšto vandens 0.3 reikia gauti 10 litrų vandens kurio kietumas 1.5 . Skaičiuojame: X=(10(1.5-0.3))/10-0.3=1.24; Y=(10(10-1.5))/10-0.3=8.76. Gauname, kad reikia imti 1.24 litro minkšto vandens ir 8.76 kieto vandens.

Požeminiuose gamtiniuose vandenyse geležis yra ištirpusių hidratuotų jonų Fe+ formoje. Dvivalenčiai geležiai oksiduojantis, Fe+ jonai tampa trivalenčiais Fe+ jonais, kurie sudaro filtravimo procese pašalinamus iš vandens netirpius junginius. Geležies oksidatoriai gali būti chloras, deguonis, kalio permanganatas ir kt. Priklausomai nuo sąlygų ir vandens kokybės, geležies, mangano ir sieros vandenilio pašalinimui gali būti naudojamos įvairios filtruojančios medžiagos ir atitinkama įranga.

Atbulinė osmozė dar yra žinoma kaip hiperfiltracija(rus. гиперфильтрация). Tai vienas iš geriausių žinomų vandens filtracijos būdų. Šis procesas leidžia iš vandens pašalinti itin mažas daleles, kurios yra jonų dydžio. Atbulinė osmozė principas naudojamas ir etanolio bei glikolio valymui. Atbulinė osmozė filtre yra naudojamos membranos, kurios praleidžia vandens molekules, bet sulaiko kitus teršalus. Šioje technologijoje naudojama savaiminio išsivalymo metodika. Tekant skysčiui dalis jo per membraną praleidžiama. Kita dalis teka atbuline kryptimi ir tokiu būdu išplauna iš membranos teršalus. Pagrindinės sistemos dalys:

- membrana;
- tekėjimo srovės ribotuvas;
- sedimentinis - paruošiamasis filtras;
- anglinis filtras;
- siurblys;

Membranos yra kelių rūšių:

- celiuliozės acetato ir triacetato mišinys (CTA)
- Plonasluoksnė, pusiau pralaidi (TFC)
- Modifikuotas polisulfonas (SPSF)

	<-Membrana
Principinė veikimo schema