Ионный обмен широко используется для очистки воды как в промышленных, так и в муниципальных системах очистки воды. Этот процесс имеет много преимуществ по сравнению с другими методами лечения. Он экологически чистый, может обеспечивать высокий расход очищенной воды и имеет низкие эксплуатационные расходы. Наряду с этими преимуществами с ионным обменом связаны определенные недостатки, такие как засорение сульфатом кальция, железом. обрастание, адсорбция органических веществ, органическое загрязнение смолой, бактериальное загрязнение и хлор загрязнение.
Наиболее распространенным регенерирующим веществом (химическим веществом, используемым для перезарядки смолы), используемым для катионной смолы, является серная кислота. Некоторая чрезвычайно жесткая вода содержит большое количество кальция, и когда этот кальций вступает в реакцию с регенерирующей серной кислотой, он образует сульфат кальция в виде осадка в процессе регенерации. Этот осадок может загрязнить шарики смолы и заблокировать трубы в емкости.
Питательная вода из скважин подземных вод содержит растворимое железо в виде иона двухвалентного железа. Небольшие количества этого железа удаляются смягчителями ионного обмена, но если эта исходная вода вступает в контакт с воздухом перед обработкой, ионы двухвалентного железа превращаются в ионы трехвалентного железа. Эти ионы трехвалентного железа осаждаются в виде гидроксида трехвалентного железа после реакции с водой. Этот состав может забивать шарики смолы и влиять на эффективность смолы. Это может даже привести к выходу из строя колонны умягчителя.
Питательная вода из озер и рек обычно содержит большое количество растворенных органических веществ. Желтый или коричневый цвет этой питательной воды обусловлен гнилой растительностью и другими присутствующими в ней органическими веществами. Эти органические вещества могут постоянно адсорбироваться шариками смолы, что снижает эффективность смолы. Таким образом ухудшается качество очищенной воды. Эти органические загрязнители могут быть удалены перед обработкой смолой путем обработки исходной воды квасцами для осаждения органических веществ.
Сама ионообменная смола иногда может стать источником органического загрязнения. Новая ионообменная смола часто имеет органические элементы, остающиеся в шариках смолы после изготовления. Такое загрязнение смолы можно лечить, пропуская очищенную воду через установку для ультрафильтрации.
Ионообменные смолы не удаляют микроорганизмы, такие как бактерии, из питательной воды, но иногда способствуют росту бактерий. Слои смолы могут накапливать органические вещества, которые служат источником питательных веществ для непрерывного роста бактерий. Когда после обработки требуется стерильная вода, деминерализованную воду, производимую на установке ионообменной обработки, следует обрабатывать путем нагревания, ультрафиолетового облучения или очень тонкой фильтрации. Слои ионообменных смол также можно обрабатывать дезинфицирующими средствами, такими как формальдегид, но не нагреванием или хлором, так как они могут повредить смолу.