תוֹכֶן
החלפת יונים נמצאת בשימוש נרחב לטיפול במים במערכות טיפול במים תעשייתיים וגם עירוניים. התהליך מספק יתרונות רבים על פני שיטות טיפול אחרות. זה ידידותי לסביבה, יכול לספק קצב זרימה גבוה של מים מטופלים ויש לו עלות תחזוקה נמוכה. יחד עם היתרונות הללו, ישנם חסרונות מסוימים הקשורים להחלפת יונים, כגון: עיצת סידן סולפט, זימון ברזל, ספיחת חומר אורגני, זיהום אורגני מהשרף, זיהום חיידקים וזיהום כלור.
הסרת סידן גופרת
התחדשות הנפוצה ביותר (כימית המשמשת להטענת השרף) המשמשת לשרף קטיון היא חומצה גופרתית. כמה מים קשים במיוחד מכילים כמויות גבוהות של סידן, וכאשר סידן זה מגיב עם חומצה גופרתית המתחדשת הוא יוצר סידן גופרתי כמשקע במהלך תהליך ההתחדשות. משקע זה יכול להעליב את חרוזי השרף ויכול לחסום את הצינורות בכלי.
זיוף ברזל
למזון מים משעמולי המים התת קרקעיים יש ברזל מסיס בצורה של יון ברזלי. כמויות קטנות של ברזל זה מוסרות על ידי מרככי החלפת היונים, אך אם מי הזנה אלה באים במגע עם אוויר לפני הטיפול, יוני הברזל ממירים יוני הברזל. יוני הברזל הללו משקעים כהידרוקסיד ברז לאחר תגובתם עם מים. תרכובת זו יכולה לסתום את חרוזי השרף ולהשפיע על יעילות השרף. זה יכול אפילו לגרום לכישלון של עמוד המרכך.
ספיחת חומר אורגני
מי הזנה מאגמים ונהרות מכילים בדרך כלל כמויות גבוהות של חומר אורגני מומס. הצבע הצהוב או החום של מי הזנה אלה נובע מהצמחייה הרקודה וחומרים אורגניים אחרים הקיימים בהם. ניתן לספוג חומרים אורגניים אלה לצמיתות בתוך חרוזי השרף, וכתוצאה מכך יעילות שרף מופחתת. איכות המים המטופלת פוחתת אפוא. ניתן להסיר את המזהמים האורגניים הללו לפני הטיפול בשרף על ידי טיפול במי ההזנה באלום כדי לזרז את החומר האורגני.
זיהום אורגני מהשרף
שרף חילופי היונים עצמו יכול לפעמים להפוך למקור לזיהום אורגני. לרוב שרף חילופי היונים החדש יש לעתים קרובות אלמנטים אורגניים שנותרו בחרוזי השרף לאחר הייצור. ניתן לטפל בזיהום כזה של השרף על ידי העברת המים המטופלים דרך מתקן לטיהור אולטרה-סינון.
זיהום חיידקי
שרפים להחלפת יונים אינם מוציאים מיקרואורגניזמים כמו חיידקים ממי ההזנה אך לעיתים מסייעים בגידול החיידק. מיטות השרף עשויות לצבור חומר אורגני המשמש כמקור מזין להמשך צמיחת החיידקים. כאשר נדרשים מים סטריליים לאחר הטיפול, יש לטפל במים מפורקים המופקים על ידי מתקן טיפול בחילופי יונים באמצעות חום, הקרנה אולטרה סגולה או סינון דק מאוד. ניתן לטפל במיטות שרפים להחלפת יונים גם באמצעות חומרי חיטוי כמו פורמלדהיד, אך לא באמצעות חום או כלור, מכיוון שהם יפגעו בשרף.