Ionenuitwisseling wordt veel gebruikt voor waterbehandeling in zowel industriële als gemeentelijke waterbehandelingssystemen. Het proces biedt veel voordelen ten opzichte van andere behandelmethoden. Het is milieuvriendelijk, kan een hoog debiet van behandeld water bieden en heeft lage onderhoudskosten. Naast deze voordelen zijn er bepaalde nadelen verbonden aan ionenuitwisseling, zoals calciumsulfaatvervuiling, ijzer aangroei, adsorptie van organisch materiaal, organische verontreiniging van de hars, bacteriële verontreiniging en chloor besmetting.
Het meest voorkomende regeneratiemiddel (chemische stof die wordt gebruikt om de hars op te laden) die voor kationhars wordt gebruikt, is zwavelzuur. Sommige extreem harde wateren bevatten grote hoeveelheden calcium en wanneer dit calcium reageert met het regenererende zwavelzuur, vormt het calciumsulfaat als neerslag tijdens het regeneratieproces. Dit neerslag kan de harsparels vervuilen en de leidingen in het vat verstoppen.
Voedingswater uit de ondergrondse waterputten heeft oplosbaar ijzer in de vorm van ferro-ionen. Kleine hoeveelheden van dit ijzer worden verwijderd door de ionenuitwisselingsontharders, maar als dit voedingswater voor de behandeling in contact komt met lucht, worden de ferro-ionen omgezet ferri-ionen. Deze ijzerionen precipiteren als ijzerhydroxide na reactie met water. Deze verbinding kan de harsparels verstoppen en de harsefficiëntie beïnvloeden. Dit kan zelfs leiden tot uitval van de ontharderkolom.
Voedingswater uit meren en rivieren bevat meestal grote hoeveelheden opgelost organisch materiaal. De gele of bruine kleur van dit voedingswater is te wijten aan de verrotte vegetatie en ander organisch materiaal dat erin aanwezig is. Deze organische stoffen kunnen permanent worden geadsorbeerd in de harsparels, wat resulteert in een verminderde harsefficiëntie. De kwaliteit van het behandelde water gaat dus achteruit. Deze organische verontreinigingen kunnen voorafgaand aan de behandeling met hars worden verwijderd door het voedingswater te behandelen met aluin om het organische materiaal neer te slaan.
De ionenuitwisselingshars zelf kan soms de bron van organische verontreiniging worden. De nieuwe ionenuitwisselingshars bevat vaak organische elementen die na productie in de harsparels achterblijven. Een dergelijke verontreiniging van de hars kan worden behandeld door het behandelde water door een ultrafiltratiebehandelingsinstallatie te leiden.
Ionenuitwisselingsharsen verwijderen geen micro-organismen zoals bacteriën uit het voedingswater, maar helpen soms bij de bacteriegroei. De harsbedden kunnen organisch materiaal ophopen dat dient als een voedingsbron voor voortdurende groei van bacteriën. Wanneer na de behandeling steriel water nodig is, moet het gedemineraliseerd water dat door de ionenuitwisselingsbehandelingsinstallatie wordt geproduceerd, worden behandeld met warmte, ultraviolette bestraling of zeer fijne filtratie. Ionenuitwisselingsharsbedden kunnen ook worden behandeld met ontsmettingsmiddelen zoals formaldehyde, maar niet met hitte of chloor, omdat ze de hars zullen beschadigen.
