Pemurnian dan pelunakan air dapat dilakukan dengan berbagai cara, tergantung pada rencana penggunaan air itu sendiri. Istilah pelunakan (softening) digunakan untuk proses untuk menyingkirkan atau mengurangi kesadahan air. Sedangkan pemurnian (purification) berbeda dari pelunakan, yaitu menyingkirkan atau menghilangkan bahan-bahan organik dan mikroorganisme dari air. Klasifikasi (clasification) kadang-kadang amat penting dan digunakan bersamaan dengan pengendapan (precipitation) dalam proses pelunakan air dingin.
A. Penukar Ion
Air sungai dan air tanah mula-mula ditampung di bak tarik yang dilengkapi pompa untuk dialirkan ke bak pencampur dan diberi tawas sebagai flokulan. Air yang telah diberi tawas dialirkan ke bak penggumpal untuk memberi waktu flokulasi pengotor dalam air.Air dengan flok-flok pengotor dialirkan ke bak pengendap agar flok-flok yang terbentuk turun dan terpisah dari air. Air yang keluar dari bak pengendap sudah jernih tapi masih ada pengotor yang melayang, oleh karena itu air kemudian disaring dengan saringan untuk memisahkan partikel ini. Air yang telah disaring masih mengandung zat-zat terlarut yang menimbulkan kesadahan. Untuk menghilangkan pengotor yang terlarut ini digunakan zat yang dapat menyerap ion-ion dalam larutan tersebut. Dengan ion exchanger, diharapkan air yang akan digunakan pada proses memiliki kesadahan sesedikit mungkin bahkan 0 agar tidak menimbulkan kerak.
