Pada proses kolom ganda, air mentah mula-mula masuk ke dalam kolom penukar kation. Di sini semua kation yang terkandung dalam air (terutama ion kalsium, magnesium, dan natrium) ditukar dengan ion hidrogen. Dalam kolom berikutnya yang berisi penukar anion, maka anion (terutama ion klorida, sulfat, dan bikarbonat) ditukar dengan ion hidroksil. Ion hidrogen yang berasal dari penukar kation dan ion hidroksil dari penukar anion akan membentuk ikatan dan menghasilkan air.
Setelah air terbentuk maka resin penukar ion harus diregenerasi. Pelaksanaan regenerasi pada proses kolom ganda sangat sederhana, yaitu kolom penukar kation dialirkan asam klorida encer pada kolom penukar anion, kemudian dialirkan larutan natrium hidroksida encer.
Pada proses campuran kolom tunggal, resin penukar kation dan anion dicampur menjadi satu dalam sebuah kolom tunggal. Dengan proses campuran ini dapat dicapai tingkat kemurnian air yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan proses kolom ganda. Sebaliknya, pada proses campuran regenerasi resin penukar lebih rumit.
Langkah-langkah kerja pada regenerasi campuran: Pernisahan resin penukar kation dan anion dengan cara klasifikasi menggunakan air (pencucian kembali dari bawah ke atas). Dalam hal ini resin penukar anion yang lebih ringan (kebanyakan berwarna lebih terang) akan berada di atas resin penukar kation yang lebih berat (kebanyakan berwarna lebih gelap). Pencucian kembali harus dilangsungkan terus sampai di antara kedua resin terlihat suatu lapisan pemisah yang tajam.
1. Untuk regenerasi bersama dengan air dialirkan melewati kedua lapisan resin Asam klorida encer dialirkan dari bawah ke atas melewati resin penukar kation, dan dikeluarkan dari kolom pada ketinggian lapisan pernisah. Larutan natrium hidroksida encer dialirkan dari atas ke bawah melewati resin penukar anion, juga dikeluarkan pada ketinggian lapisan pemisah.
2. Kelebihan kedua regeneran kemudian dicuci dengan air.
3. Ketinggian permukaan air dalam kolom diturunkan dan kedua resin penukar dicampur dengan cara memasukkan tekanan udara dari ujung bawah kolom.
4. Pencucian ulang campuran dengan air dari atas ke bawah, sampai alat ukur konduktivitas menunjukkan kondisi kemurnian air yang diinginkan.
Sekarang instalasi siap untuk dioperasikan lagi. Baik pada instalasi pelunakan maupun pada instalasi demineralisasi air, maka pengalihan dari kondisi operasi menuju proses regenerasi, pelaksanaan regenerasinya sendiri, dan pengalihan kembah pada kondisi operasi dapat dilakukan baik secara manual maupun otomatis.
Untuk mencapai kualitas air atau performansi yang optimal dan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada resin penukar, maka petunjuk kerja yang diberikan oleh pabrik pembuat instalasi (misalnya mengenai urutan pelaksanaan operasi, kuantitas, dan konsentrasi regeneran, waktu regenerasi dan waktu pencucian) harus diikuti dengan seksama.
Perhatian: Pada saat bekerja dengan asam dan basa yang diperlukan untuk regenerasi, perlengkapan keselamatan perorangan yang sesuai harus digunakan. Air buangan yang keluar pada regenerasi dapat bersifat asam, basa, atau mengandung garam. Karena itu dalam hubungannya dengan pelestarian lingkungan harus ditangani dengan baik.
Ukuran performansi sebuah instalasi penukar ion adalah kuantitas cairan yang diproduksi per jam (atau selang waktu di antara dua regenerasi). Performansi tergantung pada besarnya alat atau kuantitas penukar, pada kuantitas ion yang akan dipisahkan (dengan syarat kemurnian air) dan pada tingkat kemurnian yang diminta. Untuk operasi yang semi kontinu (bila pengolahan air tidak boleh berhenti di tengah-tengah) diperlukan dua buah unit yang dihubungkan secara paralel. Karena proses pertukaran dan proses regenerasi tidak dapat berlangsung pada saat yang bersamaan, kedua unit tersebut bekerja secara bergantian, yang satu sebagai penukar ketika yang lain sebagai regenerasi.
Beberapa jenis proses pertukaran sering juga digabungkan bersama. Misalnya untuk meringankan beban kolorn utama dari instalasi unggun campuran (untuk meningkatkan performansinya) dapat dipasang sebuah kolom pelunak air di depannya.