固定床的運行方式，通常是使水自上而下地不斷通過(guò)樹(shù)脂層。由于水和樹(shù)脂層時(shí)，水中的Ca2+首先與處于表面層的樹(shù)脂進(jìn)行離子交換，所以這樹(shù)脂層很快就失去了交換水中Ca2+的作用，此后的水再通過(guò)該樹(shù)脂層時(shí)，水中的Ca2+就不再與這層樹(shù)脂進(jìn)行交換了，交換作用進(jìn)入到下一層的樹(shù)脂層，由于處于上部的樹(shù)脂層其交換樹(shù)脂已呈Ca型，水通過(guò)該層后，水質(zhì)沒(méi)有變化，故這一層稱(chēng)為“失效層”。

在失效層的下一層樹(shù)脂稱(chēng)為工作層，水在通過(guò)這一層時(shí)，水中的Ca＋就與樹(shù)脂層中Na＋進(jìn)行交換的平衡。

為了保證一定的出水質(zhì)量，處于交換床最下面的一層離子交換樹(shù)脂（相當于工作層的厚度）不能發(fā)揮其全部的離子交換作用，只能起到保護出水水質(zhì)，使出水中的Ca2＋不超過(guò)規定的標準，故這一層樹(shù)脂稱(chēng)為“保護層”。

在交換床的整個(gè)交換過(guò)程中，工作層自上而下不斷的移動(dòng)，直至工作層的下緣與保護層下緣相重合時(shí)，因為交換的不完全，出水水中的Ca2＋殘留量增加，并很快地上升，這稱(chēng)之為失效。樹(shù)脂失效后需要進(jìn)行再生，以恢復其交換能力。在交換過(guò)程中，整個(gè)樹(shù)脂層就是這樣從“分層”達到交換“失效”，這就是一般所說(shuō)的“分層、失效”原理。