А) Na-катіонування води.
Катіоніт Na – катіонітових фільтрів має формулу Na2R, де R- складова частина катіоніту, яка приймає участь в катіонному обміні
При проходженні води через катіоніт іони Са і Mg, які є у воді, обмінюються на іони Na.
При цьому протікають такі основні реакції:
Na2R + CaSO4→CaR + Na2SO4
Na2R +MgSO4 →MgR + + Na2SO4 . (2-53)
а також, по аналогії з іншими солями Са і Mg неорганічних кислот, такими як CaCl2, MgCl2, Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, Ca3(PO4)2, Mg3(PO4)2, що визначають постійну жорсткість води.
З бікарбонатами Са і Mg, які обумовлюють наявність тимчасової (карбонатної жорсткості води, реакції проходять таким чином:
Na2R + Ca(НСO3)2→CaR +2NaHCO3;
Na2R + Mg(НСO3)2→MgR + 2NaHCO3. (2-54)
При Nа-катіонуванні економічно-доцільним є доведення залишкової жорсткості Nа - катіонової води до значення 0,02÷0,01 
.
Сумарний солевміст Nа - катіонованої води дещо зростає, оскільки 1 молекула Са молекулярною масою 40 або 1 молекула Мg молекулярною масою 24,32 заміщаються на 2 молекули Nа з загальною молекулярною масою 2∙23=46.
Зростає лужність води, оскільки додатково утворюється бікарбонат Nа→Na(HCO3) з бікарбонатів Са і Mg (солі карбонатної жорсткості переходять в бікарбонати Nа).
Відновлення іонообмінної здатності катіоніту (регенерація Nа- катіонових фільтрів) здійснюється 5-8% розчином NaCl. В результаті відбувається реакція:
CaR + 2NaCl→CaCl2 +Na2R, (2-55)
а утворений СаCl2 відводиться з водою в дренаж.
Застосовують одно- і двоступеневе Nа-катіонування. Одноступеневе забезпечує залишкову жорсткість води 0,03÷0,05 , а двоступеневе – до 0,01 .
При одноступеневому Nа-катіонуванні швидкість води у фільтрі (швидкість фільтрації) залежить від жорсткості висхідної, сирої води.
При її жорсткості до 5 швидкість фільтрації до 25 м/год, при жорсткості 5÷10 швидкість фільтрації 15 м/год, а при жорсткості 10÷15 - 10 м/год.
У фільтрах 2-ої ступені швидкості фільтрації збільшується до 60 м/год.
Швидкість проходження регенераційного розчину через шар катіоніту дорівнює 3-5 м/год. Витрата солі на регенерацію фільтрів при одноступеневому Nа-катіонуванні 150÷200 г на 1 
загальної жорсткості, а при двохступеневому Nа- катіонуванні для фільтрів 1 ступеню – 120÷150 г на 1 , а для фільтрів 2 ступеню – 300÷400 г на 1 жорсткості.
Лише Nа- катіонування води застосовують для зм’якшення води з невеликою карбонатною жорсткістю води ( не більше 15÷20% від загальної жорсткості води).
Якщо ж величина карбонатної жорсткості співмірна з величиною постійної жорсткості, з метою нейтралізації лугу NaOH, який утворюється при розкладі бікарбонату натрію
NaHCО3→NaOH+ CО2, (2-56)
Nа-катіонування води доповнюють водень-катіонуванням води.