Чешмяната вода често съдържа разтворени соли като натрий, калций, магнезий, хлорид, нитрати и силиций. Тези соли са съставени от отрицателно заредени йони (ACs) и положително заредени йони (Cs). Обратната осмоза може да премахне повече от 99% от тези йони. Чешмяната вода също съдържа следи от метали, разтворени газове (като CO2) и други слабо йонизирани съединения (като силиций и бор), които трябва да бъдат отстранени при промишлено третиране.
Проводимостта на отпадъчния поток от обратна осмоза (EDI захранваща вода) обикновено е 10⁻² μS/cm, с оптимална стойност под 6 μS/cm. В зависимост от специфичните изисквания съпротивлението на ултрачистата вода, произведена чрез EDI, може да достигне 15-18 MΩ·cm. Недостатъчното качество на водата може да причини ненужна повреда на EDI и да съкрати живота му.
Реакцията на обмен протича в камерата за обезсоляване на модула, където анионобменните смоли използват своите хидроксидни йони (OH⁻) за обмен с аниони (като хлоридни йони, Cl⁻) в разтворените соли. Съответно катионобменните смоли използват своите водородни йони (H⁺) за обмен на катиони (като Na⁺) в разтворените соли.
Типичен EDI мембранен пакет се състои от множество единици, разположени между два електрода. Всяка единица съдържа камера за обезсоляване и камера за концентрат. Камерата за обезсоляване е пълна със смес от анионобменни и катионобменни смоли, които са разположени между катионобменната мембрана и анионобменната мембрана.
Между анода (+) и катода (-) в двата края на модула се прилага постоянно електрическо поле. Този потенциал кара йоните, обменени върху смолата, да мигрират по повърхността на частиците на смолата и да преминат през мембраната в камерата за концентрат. Анодът привлича аниони (като OH-, Cl-), които преминават през анионобменната мембрана в съседната камера за концентрат, но се блокират от катионобменната мембрана, като по този начин остават в камерата за концентрат. Катодът привлича катиони (като H+, Na+), които преминават през катионобменната мембрана в съседната камера за концентрат, но се блокират от анионобменната мембрана, като по този начин остават в камерата за концентрат. Когато водата тече през тези две паралелни камери, йоните се отстраняват от камерата за обезсоляване и се натрупват в съседната камера за концентрат, където след това се отвеждат от модула от водния поток. DC напрежението, приложено през стека на мембраната, не само задвижва миграцията на йони, но също така дисоциира водните молекули, генерирайки големи количества H+ и OH-. Тези H+ и OH- йони мигрират под въздействието на електрическо поле, регенерирайки съответно дезактивирани катионобменни и анионобменни смоли, като по този начин се постига непрекъсната електрохимична регенерация на смолите без необходимост от външни химикали. В типична EDI система приблизително 5%-10% от захранващата вода влиза в камерата за концентрат. Концентратът се циркулира от помпа с висок дебит, което спомага за подобряване на ефективността на обезсоляване, насърчава смесването на водата и намалява риска от котлен камък. Концентрираните йони се изхвърлят от системата чрез изхвърляне на част от концентрата.
За стабилна и ефективна работа на системата EDI е необходима подходяща предварителна обработка на захранващата вода (като обратна осмоза), за да се контролира нейната проводимост, твърдост, съдържание на органични вещества и суспендирани твърди вещества. Примесите в захранващата вода оказват значително влияние върху дейонизационния модул и могат да съкратят живота му.
