Ioninvaihtoa käytetään laajalti vedenkäsittelyssä sekä teollisissa että kunnallisissa vedenkäsittelyjärjestelmissä. Prosessi tarjoaa monia etuja muihin hoitomenetelmiin verrattuna. Se on ympäristöystävällinen, voi tuottaa korkean puhdistetun veden virtausnopeuden ja alhaiset ylläpitokustannukset. Näiden etujen ohella ioninvaihtoon liittyy tiettyjä haittoja, kuten kalsiumsulfaatin likaantuminen, rauta likaantuminen, orgaanisen aineen adsorptio, hartsin orgaaninen saastuminen, bakteerikontaminaatio ja kloori saastuminen.
Kationihartsin yleisin regenerointiaine (hartsin lataamiseen käytetty kemikaali) on rikkihappo. Jotkut erittäin kovasta vedestä sisältävät suuria määriä kalsiumia, ja kun tämä kalsium reagoi regeneroivan rikkihapon kanssa, se muodostaa kalsiumsulfaatin sakkana regenerointiprosessin aikana. Tämä sakka voi liata hartsihelmiä ja voi tukkia astian putket.
Maanalaisten vesireikien syöttövedessä on liukoista rautaa rautaionina. Pienet määrät tätä rautaa poistetaan ioninvaihtopehmentimillä, mutta jos tämä syöttövesi joutuu kosketukseen ilman kanssa ennen käsittelyä, rautaionit muuttuvat rautaioneiksi. Nämä rautaionit saostuvat ferrihydroksidina reagoimalla veden kanssa. Tämä yhdiste voi tukkia hartsihelmet ja vaikuttaa hartsin tehokkuuteen. Tämä voi johtaa jopa huuhteluainepylvään vikaantumiseen.
Järvien ja jokien syöttövesi sisältää yleensä suuria määriä liuenneita orgaanisia aineita. Tämän syöttöveden keltainen tai ruskea väri johtuu rappeutuneesta kasvillisuudesta ja muusta siinä olevasta orgaanisesta aineesta. Nämä orgaaniset aineet voivat adsorboitua pysyvästi hartsihelmiin, mikä johtaa hartsin tehokkuuden heikkenemiseen. Käsitellyn veden laatu heikkenee siten. Nämä orgaaniset epäpuhtaudet voidaan poistaa ennen käsittelyä hartsilla käsittelemällä syöttövettä alumilla orgaanisen aineen saostamiseksi.
Itse ioninvaihtohartsista voi joskus tulla orgaanisen saastumisen lähde. Uudessa ioninvaihtohartsissa on usein orgaanisia elementtejä jäljellä hartsihelmissä valmistuksen jälkeen. Tällainen hartsin kontaminaatio voidaan käsitellä johtamalla käsitelty vesi ultra- suodatuspuhdistamon läpi.
Ioninvaihtohartsit eivät poista mikro-organismeja, kuten bakteereja, syöttövedestä, mutta joskus auttavat bakteerien kasvua. Hartsikerrokset voivat kerätä orgaanista ainetta, joka toimii ravintoaineena bakteerien jatkuvalle kasvulle. Kun käsittelyn jälkeen tarvitaan steriiliä vettä, ioninvaihtokäsittelylaitoksen tuottama demineralisoitu vesi tulisi käsitellä lämpöllä, ultraviolettisäteilytyksellä tai erittäin hienolla suodatuksella. Ioninvaihtohartsikerroksia voidaan myös käsitellä desinfiointiaineilla, kuten formaldehydillä, mutta ei lämmöllä tai kloorilla, koska ne vahingoittavat hartsia.