Wody gruntowe i podziemne są często zanieczyszczone azotanem, który musi zostać usunięty ze względu na zagrożenie dla zdrowia. Azotan w wodzie pitnej może być szczególnie niebezpieczny dla dzieci w wieku poniżej sześciu miesięcy. Zanieczyszczenie azotanem jest wynikiem zanieczyszczeń amoniakiem i azotanami zgromadzonymi w glebie (poprzez nawozy, które go zawierają).

Jedną z możliwych metod usuwania azotanów jest selektywna wymiana jonowa. Dostępne są tylko żywice selektywne, które wiążą ze strumienia jedynie azotan. Po zregenerowaniu żywica jest nasycona i gotowa do ponownym użycia. Szczególną uwagę należy zwrócić podczas dalszego przetwarzania i rozmieszczenia regeneratu z zawartością azotanu.

Azotany można również usuwać za pomocą technik membranowych, które są nieselektywnymi metodami. Są one droższe od poprzednio opisanych metod, ale wykazują się usuwaniem innych niepożądanych składników wraz z azotanami: Na, As, B, wysokiego zasolenia oraz substancji organicznych.