一般城市水源中存在鈉、鈣、鎂、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽等溶解物。這些化合物由帶負電荷的陰離子和帶正電荷的陽離子組成。通過反滲透預處理，99%以上的離子可以被除去。另外，原水中也可能包括其他微量元素、溶解的氣體（例如CO2）和一些弱電解質(zhì)（例如硼，二氧化硅）這些雜質(zhì)在工業(yè)除鹽水中必須被除掉。但是反滲透過程對于這些雜質(zhì)的清除效果較差。
離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近，可以使特定的離子遷移。陰離子交換膜只允許陰離子通過，不允許陽離子通過；而陽離子交換膜正好相反。在一對陰陽離子交換膜之間充填混合離子交換樹脂就形成一個EDI單元。陰陽離子交換膜之間由混合離子交換樹脂占據(jù)的空間被稱為淡水室。將一定數(shù)量的EDI單元羅列在一起，使陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列，并使用網(wǎng)狀物將每個EDI單元隔開形成濃水室。在給定的直流電壓的推動下，在淡水室中，離子交換樹脂中的陰陽離子分別在電場作用下向正負極遷移，并透過陰陽離子交換樹脂進入濃水室，同時，給水中的離子被離子交換樹脂吸附而占據(jù)由離子電遷移而流下的空位。事實上離子的遷移和吸附是同時并連續(xù)發(fā)生的。通過這樣的過程，給水中的離子穿過離子交換膜進入到濃水室被去除而成為除鹽水。
帶負電荷的陰離子（例如0H—、Cl—）被正極（+）吸引而通過陰離子交換膜，進入到臨近的濃水室中。此后這些離子在繼續(xù)向正極遷移中遇到臨近的陽離子交換膜，而陽離子交換膜不允許其通過，這些離子即被EDI組件電流量和離子遷移量成正比。電流量由兩部分組成，一部分源于被除去離子的遷移，另一部分源于水本身電離產(chǎn)生的H+和0H-，這些就地產(chǎn)生的H+和0H-對離子交換樹脂進行連續(xù)再生。
EDI組件中的離子交換樹脂可以分為兩部分，一部分稱作工作樹脂，另一部分稱作拋光樹脂，二者的界限稱為工作前沿。工作樹脂主要起導電作用，而拋光樹脂在不斷交換和被連續(xù)再生。工作樹脂承擔著除去大部分離子的任務，而拋光樹脂則承擔著去除象弱電解質(zhì)等較難清除的離子的任務。
EDI的電源
所使用的直流電源應在運行電壓范圍內(nèi)空調(diào)，并可以提供再生需要的電壓。直流電源的功率應滿足EDI電流(6A)的要求。直流電源的紋波率不能超過30%。過高的紋波率會使EDI組件在瞬間承受高于表觀有效電流/電壓，造成對組件的破壞。當多個EDI組件共用一個直流電源時，每個EDI電壓/電流應實現(xiàn)獨立可調(diào)。配有電壓表和電流表。同時，應當配備限流裝置。為保護EDI組件，當流經(jīng)EDI組件的水流量低于某一點時，應關閉電源。
EDI所用儀表
1．壓力表：測定EDI純水、濃水、極水給水壓力和出水壓力。
2．流量計：測量純水出水、濃水入水、極水入水及濃水補水的流量。
3．電導率儀：測量EDI給水和濃水入水電導率。
4．電阻率儀：測量EDI純水電阻率。
5．流量開關：如果流入EDI組件的純水、濃水、極水流量過低，流量開關會促使系統(tǒng)關閉。
阻隔在濃水中，在濃水中，透過陰陽膜的離子維持電中性。
