L'échange d'ions est largement utilisé pour le traitement de l'eau dans les systèmes de traitement de l'eau industriels et municipaux. Le processus offre de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de traitement. Il est respectueux de l'environnement, peut fournir un débit élevé d'eau traitée et a un faible coût d'entretien. Parallèlement à ces avantages, il existe certains inconvénients associés à l'échange d'ions, tels que l'encrassement par le sulfate de calcium, le fer encrassement, adsorption de matière organique, contamination organique de la résine, contamination bactérienne et chlore contamination.
Le régénérant le plus courant (produit chimique utilisé pour recharger la résine) utilisé pour la résine cationique est l'acide sulfurique. Certaines eaux extrêmement dures contiennent de grandes quantités de calcium, et lorsque ce calcium réagit avec l'acide sulfurique en régénération, il forme du sulfate de calcium sous forme de précipité pendant le processus de régénération. Ce précipité peut encrasser les billes de résine et peut bloquer les tuyaux dans le récipient.
L'eau d'alimentation des forages souterrains contient du fer soluble sous forme d'ions ferreux. De petites quantités de ce fer sont éliminées par les adoucisseurs échangeurs d'ions, mais si cette eau d'alimentation entre en contact avec l'air avant le traitement, les ions ferreux sont convertis en ions ferriques. Ces ions ferriques précipitent sous forme d'hydroxyde ferrique après réaction avec l'eau. Ce composé peut obstruer les billes de résine et affecter l'efficacité de la résine. Cela peut même entraîner une défaillance de la colonne d'adoucisseur.
L'eau d'alimentation des lacs et des rivières contient généralement de grandes quantités de matière organique dissoute. La couleur jaune ou brune de cette eau d'alimentation est due à la végétation en décomposition et aux autres matières organiques qu'elle contient. Ces substances organiques peuvent être adsorbées de façon permanente dans les billes de résine, ce qui entraîne une efficacité réduite de la résine. La qualité de l'eau traitée est ainsi dégradée. Ces contaminants organiques peuvent être éliminés avant le traitement avec de la résine en traitant l'eau d'alimentation avec de l'alun pour précipiter la matière organique.
La résine échangeuse d'ions elle-même peut parfois devenir une source de contamination organique. La nouvelle résine échangeuse d'ions a souvent des éléments organiques restant dans les billes de résine après la fabrication. Une telle contamination de la résine peut être traitée en faisant passer l'eau traitée dans une usine de traitement par ultrafiltration.
Les résines échangeuses d'ions n'éliminent pas les micro-organismes comme les bactéries de l'eau d'alimentation, mais contribuent parfois à la croissance bactérienne. Les lits de résine peuvent accumuler de la matière organique qui sert de source de nutriments pour la croissance continue des bactéries. Lorsque de l'eau stérile est requise après le traitement, l'eau déminéralisée produite par l'usine de traitement par échange d'ions doit être traitée par la chaleur, une irradiation ultraviolette ou une filtration très fine. Les lits de résines échangeuses d'ions peuvent également être traités avec des désinfectants tels que le formaldéhyde, mais pas avec de la chaleur ou du chlore, car ils endommageraient la résine.