आयन एक्सचेंज व्यापक रूप से औद्योगिक और नगरपालिका दोनों जल उपचार प्रणालियों में जल उपचार के लिए उपयोग किया जाता है। यह प्रक्रिया अन्य उपचार विधियों की तुलना में कई लाभ प्रदान करती है। यह पर्यावरण के अनुकूल है, उपचारित पानी की उच्च प्रवाह दर प्रदान कर सकता है और इसकी रखरखाव लागत कम है। इन लाभों के साथ, आयन एक्सचेंज से जुड़े कुछ नुकसान भी हैं, जैसे कैल्शियम सल्फेट फाउलिंग, आयरन दूषण, कार्बनिक पदार्थों का सोखना, राल से कार्बनिक संदूषण, जीवाणु संदूषण और क्लोरीन संदूषण।
कटियन राल के लिए उपयोग किया जाने वाला सबसे आम पुनर्योजी (राल को रिचार्ज करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला रसायन) सल्फ्यूरिक एसिड है। कुछ अत्यंत कठोर जल में उच्च मात्रा में कैल्शियम होता है, और जब यह कैल्शियम पुनरुत्पादित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह पुनर्जनन प्रक्रिया के दौरान एक अवक्षेप के रूप में कैल्शियम सल्फेट बनाता है। यह अवक्षेप राल मोतियों को खराब कर सकता है और बर्तन में पाइप को अवरुद्ध कर सकता है।
भूमिगत जल के बोरों के आहार जल में लौह आयन के रूप में घुलनशील लोहा होता है। आयन एक्सचेंज सॉफ्टनर द्वारा इस लोहे की थोड़ी मात्रा को हटा दिया जाता है, लेकिन अगर यह फ़ीड पानी उपचार से पहले हवा के संपर्क में आता है, तो फेरस आयन फेरिक आयनों में परिवर्तित हो जाते हैं। ये फेरिक आयन पानी के साथ प्रतिक्रिया करने के बाद फेरिक हाइड्रॉक्साइड के रूप में अवक्षेपित होते हैं। यह यौगिक राल मोतियों को रोक सकता है और राल दक्षता को प्रभावित कर सकता है। इसके परिणामस्वरूप सॉफ़्नर कॉलम की विफलता भी हो सकती है।
झीलों और नदियों के पानी में आमतौर पर उच्च मात्रा में घुलित कार्बनिक पदार्थ होते हैं। इस फ़ीड पानी का पीला या भूरा रंग सड़ी हुई वनस्पति और इसमें मौजूद अन्य कार्बनिक पदार्थों के कारण होता है। इन कार्बनिक पदार्थों को राल मोतियों के भीतर स्थायी रूप से सोख लिया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप राल दक्षता कम हो जाती है। इस प्रकार उपचारित पानी की गुणवत्ता खराब हो जाती है। इन कार्बनिक संदूषकों को राल के साथ उपचार से पहले कार्बनिक पदार्थों को निकालने के लिए फिटकरी के साथ पानी का उपचार करके हटाया जा सकता है।
आयन एक्सचेंज राल ही कभी-कभी कार्बनिक संदूषण का स्रोत बन सकता है। नए आयन एक्सचेंज राल में अक्सर निर्माण के बाद राल मोतियों में कार्बनिक तत्व शेष रहते हैं। राल के इस तरह के संदूषण का इलाज एक अल्ट्रा निस्पंदन उपचार संयंत्र के माध्यम से उपचारित पानी को पारित करके किया जा सकता है।
आयन एक्सचेंज रेजिन फ़ीड पानी से बैक्टीरिया जैसे सूक्ष्मजीवों को नहीं हटाते हैं लेकिन कभी-कभी बैक्टीरिया के विकास में सहायता करते हैं। राल बेड कार्बनिक पदार्थ जमा कर सकते हैं जो बैक्टीरिया के निरंतर विकास के लिए पोषक तत्व के स्रोत के रूप में कार्य करता है। जब उपचार के बाद बाँझ पानी की आवश्यकता होती है, तो आयन एक्सचेंज ट्रीटमेंट प्लांट द्वारा उत्पादित डिमिनरलाइज्ड पानी को गर्मी, पराबैंगनी विकिरण या बहुत महीन निस्पंदन द्वारा उपचारित किया जाना चाहिए। आयन एक्सचेंज रेजिन बेड का भी फार्मलाडेहाइड जैसे कीटाणुनाशकों के साथ इलाज किया जा सकता है, लेकिन गर्मी या क्लोरीन के साथ नहीं, क्योंकि वे राल को नुकसान पहुंचाएंगे।