Voda z vodovodu často obsahuje rozpuštěné soli, jako je sodík, vápník, hořčík, chlorid, dusičnany a křemík. Tyto soli se skládají ze záporně nabitých iontů (AC) a kladně nabitých iontů (Cs). Reverzní osmóza dokáže odstranit více než 99 % těchto iontů. Voda z vodovodu také obsahuje stopové kovy, rozpuštěné plyny (jako CO2) a další slabě ionizované sloučeniny (jako je křemík a bor), které musí být odstraněny při průmyslové úpravě.
Vodivost odpadní vody z RO reverzní osmózy (EDI napájecí voda) je typicky 10⁻² μS/cm, s optimální hodnotou pod 6 μS/cm. V závislosti na konkrétních požadavcích může měrný odpor ultračisté vody produkované EDI dosáhnout 15-18 MΩ·cm. Nedostatečná kvalita vody může způsobit zbytečné poškození EDI a zkrátit jeho životnost.
Výměnná reakce probíhá v odsolovací komoře modulu, kde anexové pryskyřice využívají své hydroxidové ionty (OH⁻) k výměně za anionty (jako jsou chloridové ionty, Cl⁻) v rozpuštěných solích. Odpovídajícím způsobem kationtoměničové pryskyřice používají své vodíkové ionty (H+) k výměně za kationty (jako je Na+) v rozpuštěných solích.
Typický svazek membrán EDI se skládá z několika jednotek vložených mezi dvě elektrody. Každá jednotka obsahuje odsolovací komoru a komoru koncentrátu. Odsolovací komora je naplněna směsí aniontových a katexových pryskyřic, které jsou umístěny mezi katexovou membránou a anexovou membránou.
Mezi anodou (+) a katodou (-) na obou koncích modulu je aplikováno stejnosměrné elektrické pole. Tento potenciál způsobuje, že ionty vyměněné na pryskyřici migrují podél povrchu částic pryskyřice a procházejí membránou do komory koncentrátu. Anoda přitahuje anionty (např. OH-, Cl{5}}), které procházejí aniontoměničovou membránou do sousední komory koncentrátu, ale jsou blokovány kationtoměničovou membránou a zůstávají tak v komoře koncentrátu. Katoda přitahuje kationty (jako je H+, Na+), které procházejí kationtoměničovou membránou do sousední komory koncentrátu, ale jsou blokovány aniontoměničovou membránou a zůstávají tak v komoře koncentrátu. Jak voda protéká těmito dvěma paralelními komorami, ionty jsou odstraňovány z odsolovací komory a hromadí se v sousední komoře koncentrátu, kde jsou pak proudem vody odváděny pryč z modulu. Stejnosměrné napětí aplikované přes membránovou vrstvu nejenže řídí migraci iontů, ale také disociuje molekuly vody, čímž vzniká velká množství H+ a OH-. Tyto H+ a OH- ionty migrují pod vlivem elektrického pole, regenerují deaktivované kationtoměničové a aniontoměničové pryskyřice, čímž se dosahuje kontinuální elektrochemické regenerace pryskyřic bez potřeby externích chemikálií. V typickém systému EDI přibližně 5 % až 10 % napájecí vody vstupuje do komory koncentrátu. Koncentrát je cirkulován čerpadlem při vysokém průtoku, což pomáhá zlepšit účinnost odsolování, podporuje míchání vody a snižuje riziko tvorby vodního kamene. Koncentrované ionty jsou ze systému vypouštěny vypouštěním části koncentrátu.
Pro stabilní a efektivní provoz systému EDI je nezbytná vhodná předúprava napájecí vody (jako je reverzní osmóza) pro řízení její vodivosti, tvrdosti, organických látek a obsahu nerozpuštěných látek. Nečistoty v napájecí vodě mají významný dopad na deionizační modul a mohou zkrátit jeho životnost.
