Lo scambio ionico è ampiamente utilizzato per il trattamento dell'acqua nei sistemi di trattamento delle acque sia industriali che municipali. Il processo offre numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di trattamento. È rispettoso dell'ambiente, può fornire un'alta portata di acqua trattata e ha bassi costi di manutenzione. Oltre a questi vantaggi, ci sono alcuni svantaggi associati allo scambio ionico, come incrostazioni di solfato di calcio, incrostazioni di ferro, adsorbimento di materia organica, contaminazione organica dalla resina, contaminazione batterica e contaminazione da cloro.

Fecondazione di solfato di calcio

Il più comune rigenerante (sostanza chimica utilizzata 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 un solfato di calcio come precipitato durante il processo di rigenerazione. Questo precipitato può imbrattare i granuli di resina e può bloccare i tubi nel recipiente.

Fouling di ferro

L'acqua di alimentazione dai fori sotterranei dell'acqua ha 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 sono convertiti ioni ferrici. Questi ioni ferrici precipitano come idrossido ferrico dopo aver reagito con l'acqua. Questo composto può intasare le sfere di resina e influenzare l'efficienza della resina. Questo può anche portare al fallimento della colonna dell'addolcitore.

Adsorbimento della materia organica

L'acqua di alimentazione proveniente da laghi e fiumi di solito contiene elevate quantità di sostanza organica disciolta. Il colore giallo o marrone di questa acqua di alimentazione è dovuto alla vegetazione decomposta e ad altre sostanze organiche presenti in essa. Queste sostanze organiche possono essere assorbite in modo permanente all'interno delle sfere di resina, con conseguente riduzione dell'efficienza della resina. La qualità dell'acqua trattata è quindi degradata. Questi contaminanti organici possono essere rimossi prima del trattamento con la resina trattando l'acqua di alimentazione con allume per far precipitare la materia organica.

Contaminazione organica dalla resina

La stessa resina a scambio ionico può a volte diventare fonte di contaminazione organica. La nuova resina a scambio ionico spesso ha elementi organici che rimangono nei granuli di resina dopo la produzione. Tale contaminazione della resina può essere trattata facendo passare l'acqua trattata attraverso un impianto di trattamento a ultrafiltrazione.

Contaminazione batterica

Le resine a scambio ionico non rimuovono i microorganismi come i batteri dall'acqua di alimentazione ma a volte aiutano nella crescita batterica. I letti di resina possono accumulare materia organica che funge da fonte di nutrienti per la continua crescita di 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 potrebbero danneggiare la resina.