中空纖維膜過濾器是用于降低水中的硬度，生水由上而下通過交換器進行軟化。水中含有的鎂、鈣、陽離子與水交換劑的鈉離子互相交換；生水被軟化成為含極少的鈣、鎂、鹽類的水（稱為軟水）。

中空纖維膜過濾器可用于鍋爐給水及一些工業用水。由于鈉離子在水中有很大的溶解性，不會在鍋爐內部結成硬垢，并且容易排除，進入鈉離子交換器的水，應經澄清過濾處理，基本上不含有懸浮物。經交換器軟化后，其剩余硬度不超過0.03毫克當量/升.

對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜，一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜稱之為理想半透膜。當把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側時，稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動，這一現象稱為滲透。當滲透達到平衡時，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關而與半透膜的性質無關。