يستخدم التبادل الأيوني على نطاق واسع لمعالجة المياه في كل من أنظمة معالجة المياه الصناعية والبلدية. توفر هذه العملية العديد من المزايا مقارنة بطرق العلاج الأخرى. إنها صديقة للبيئة ، ويمكن أن توفر معدل تدفق مرتفع للمياه المعالجة وتكلفة صيانة منخفضة. إلى جانب هذه الفوائد ، هناك عيوب معينة مرتبطة بالتبادل الأيوني ، مثل تلوث كبريتات الكالسيوم والحديد القاذورات ، امتزاز المواد العضوية ، التلوث العضوي من الراتينج ، التلوث الجرثومي والكلور تلوث اشعاعى.
أكثر المواد المُجددة شيوعًا (المادة الكيميائية المستخدمة لإعادة شحن الراتينج) المستخدمة لراتنج الكاتيون هي حمض الكبريتيك. تحتوي بعض المياه شديدة العسر على كميات عالية من الكالسيوم ، وعندما يتفاعل هذا الكالسيوم مع حمض الكبريتيك المتجدد ، فإنه يشكل كبريتات الكالسيوم كمترسب أثناء عملية التجديد. يمكن أن يفسد هذا الراسب حبات الراتنج ويمكن أن يسد الأنابيب في الوعاء.
تحتوي مياه التغذية من تجاويف المياه الجوفية على حديد قابل للذوبان على شكل أيونات حديدية. تتم إزالة كميات صغيرة من هذا الحديد بواسطة ملينات التبادل الأيوني ، ولكن إذا لامست مياه التغذية هذه الهواء قبل المعالجة ، فإن الأيونات الحديدية تتحول إلى أيونات حديديك. تترسب أيونات الحديديك في صورة هيدروكسيد الحديديك بعد التفاعل مع الماء. هذا المركب يمكن أن يسد حبات الراتنج ويؤثر على كفاءة الراتنج. يمكن أن يؤدي هذا إلى فشل عمود المنقي.
عادة ما تحتوي مياه التغذية من البحيرات والأنهار على كميات كبيرة من المواد العضوية الذائبة. يرجع اللون الأصفر أو البني لمياه التغذية هذه إلى تحلل الغطاء النباتي والمواد العضوية الأخرى الموجودة فيه. قد يتم امتصاص هذه المواد العضوية بشكل دائم داخل حبيبات الراتنج ، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الراتنج. وبالتالي تتدهور جودة المياه المعالجة. يمكن إزالة هذه الملوثات العضوية قبل المعالجة بالراتنج عن طريق معالجة مياه التغذية بالشبة لترسيب المادة العضوية.
يمكن أن يصبح راتنج التبادل الأيوني نفسه في بعض الأحيان مصدرًا للتلوث العضوي. غالبًا ما يحتوي راتنج التبادل الأيوني الجديد على عناصر عضوية متبقية في حبيبات الراتينج بعد التصنيع. يمكن معالجة هذا التلوث بالراتنج عن طريق تمرير المياه المعالجة من خلال محطة معالجة فائقة الترشيح.
لا تزيل راتنجات التبادل الأيوني الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا من مياه التغذية ولكنها تساعد أحيانًا في نمو البكتيريا. قد تتراكم طبقات الراتينج المواد العضوية التي تعمل كمصدر للمغذيات للنمو المستمر للبكتيريا. عندما تكون المياه المعقمة مطلوبة بعد المعالجة ، يجب معالجة المياه المنزوعة المعادن التي تنتجها محطة معالجة التبادل الأيوني عن طريق الحرارة أو الأشعة فوق البنفسجية أو الترشيح الدقيق للغاية. يمكن أيضًا معالجة راتنجات التبادل الأيوني بمطهرات مثل الفورمالديهايد ولكن ليس بالحرارة أو الكلور ، حيث إنها تلحق الضرر بالراتنج.