Lo scambio ionico è ampiamente utilizzato per il trattamento dell'acqua nei sistemi di trattamento delle acque sia industriali che municipali. Il processo offre molti vantaggi rispetto ad altri metodi di trattamento. È rispettoso dell'ambiente, può fornire un'elevata portata di acqua trattata e ha bassi costi di manutenzione. Insieme a questi vantaggi, ci sono alcuni svantaggi associati allo scambio ionico, come le incrostazioni di solfato di calcio, ferro incrostazioni, adsorbimento di materia organica, contaminazione organica dalla resina, contaminazione batterica e cloro contaminazione.
Il rigenerante più comune (chimico utilizzato per ricaricare la resina) utilizzato per la resina cationica è l'acido solforico. Alcune acque estremamente dure contengono elevate quantità di calcio e, quando questo calcio reagisce con l'acido solforico rigenerante, forma solfato di calcio come precipitato durante il processo di rigenerazione. Questo precipitato può sporcare le perle di resina e può bloccare i tubi nel recipiente.
L'acqua di alimentazione dei pozzi sotterranei contiene ferro solubile sotto forma di ioni ferrosi. Piccole quantità di questo ferro vengono rimosse dagli addolcitori a scambio ionico, ma se questa acqua di alimentazione viene a contatto con l'aria prima del trattamento, gli ioni ferrosi vengono convertiti in ioni ferrici. Questi ioni ferrici precipitano come idrossido di ferro dopo aver reagito con l'acqua. Questo composto può ostruire le perle di resina e influire sull'efficienza della resina. Ciò può anche causare il guasto della colonna dell'addolcitore.
L'acqua di alimentazione di laghi e fiumi di solito contiene elevate quantità di materia organica disciolta. Il colore giallo o marrone di questa acqua di alimentazione è dovuto alla vegetazione in decomposizione e ad altra materia organica presente in essa. Queste sostanze organiche possono essere adsorbite in modo permanente all'interno dei granuli di resina, con conseguente riduzione dell'efficienza della resina. La qualità dell'acqua trattata viene così degradata. Questi contaminanti organici possono essere rimossi prima del trattamento con resina trattando l'acqua di alimentazione con allume per far precipitare la materia organica.
La stessa resina a scambio ionico può talvolta diventare fonte di contaminazione organica. La nuova resina a scambio ionico ha spesso elementi organici che rimangono nelle perle di resina dopo la produzione. Tale contaminazione della resina può essere trattata facendo passare l'acqua trattata attraverso un impianto di trattamento di ultrafiltrazione.
Le resine a scambio ionico non rimuovono i microrganismi come i batteri dall'acqua di alimentazione, ma a volte aiutano la crescita batterica. I letti di resina possono accumulare materia organica che funge da fonte di nutrimento per la continua crescita dei batteri. Quando è richiesta acqua sterile dopo il trattamento, l'acqua demineralizzata prodotta dall'impianto di trattamento a scambio ionico deve essere trattata mediante calore, irradiazione ultravioletta o filtrazione molto fine. I letti di resine a scambio ionico possono anche essere trattati con disinfettanti come la formaldeide ma, non con il calore o il cloro, poiché danneggerebbero la resina.