Bei der kontinuierlichen Elektroentionisierung (EDI) werden gemischte Ionenaustauscherharze verwendet, um Anionen und Kationen im Speisewasser zu adsorbieren. Gleichzeitig werden diese adsorbierten Ionen entfernt, indem sie unter einer Gleichspannung durch Anionen- bzw. Kationenaustauschmembranen geleitet werden. Dieser Prozess erfordert keine saure oder alkalische Regenerierung der Ionenaustauscherharze. EDI-Anlagen können Entsalzungsraten von über 99 % erreichen. Wenn die Umkehrosmose zur Vorentsalzung vor der EDI und anschließend zur EDI-Entsalzung eingesetzt wird, kann hochreines Wasser mit einem spezifischen Widerstand von 15-18,2 MΩ·cm erzeugt werden. In typischen Reinstwasserproduktionssystemen wird EDI üblicherweise als Nachbehandlungseinheit der Umkehrosmose (RO) verwendet und bildet einen Standardprozessablauf der „Vorbehandlung-RO-EDI“.
Ein EDI-Membranstapel besteht aus einer bestimmten Anzahl von Einheiten, die zwischen zwei Elektroden angeordnet sind. Jede Einheit enthält zwei verschiedene Arten von Kammern: eine Kammer für entsalztes Wasser zur Entsalzung und eine Konzentratkammer zum Sammeln entfernter Verunreinigungsionen. Die entsalzte Wasserkammer ist mit einer Mischung aus Kationen- und Anionenaustauschharzen gefüllt, die sich zwischen zwei Membranen befindet: einer Kationenaustauschmembran, die nur Kationen durchlässt, und einer Anionenaustauschmembran, die nur Anionen durchlässt.
Das Harzbett wird kontinuierlich regeneriert, indem an beiden Enden der Kammer Gleichstrom angelegt wird. Die Spannung führt dazu, dass Wassermoleküle im Speisewasser in H+ und OH- zerfallen. Diese Ionen werden von ihren jeweiligen Elektroden angezogen und wandern durch die Kationen- und Anionenaustauscherharze zu ihren entsprechenden Membranen. Wenn diese Ionen durch die Austauschmembran in die Konzentratkammer gelangen, verbinden sich H+ und OH- zu Wasser. Diese Erzeugung und Migration von H+ und OH- ist der Mechanismus, durch den das Harz eine kontinuierliche Regeneration erreicht.
Wenn Verunreinigungsionen wie Na+ und Cl- im Speisewasser an den entsprechenden Ionenaustauscherharzen adsorbiert werden, durchlaufen diese Verunreinigungsionen ähnliche Ionenaustauschreaktionen wie in einem herkömmlichen Mischbett und verdrängen H+ und OH-. Sobald diese Verunreinigungsionen im Ionenaustauscherharz auch an der Wanderung von H+ und OH- zur Austauschermembran beteiligt sind, passieren diese Ionen kontinuierlich das Harz, bis sie durch die Austauschermembran in die Konzentratkammer eindringen. Aufgrund der Verstopfung der Austauschmembranen in benachbarten Kammern können diese Verunreinigungsionen nicht weiter zu ihren entsprechenden Elektroden wandern und sich somit in der Konzentratkammer konzentrieren. Dieses Verunreinigungsionen enthaltende Konzentrat kann dann aus dem Membranstapel ausgetragen werden.
Jahrzehntelang war die Gewinnung von reinem Wasser mit dem Verbrauch großer Mengen an Säuren und Laugen verbunden. Diese Säuren und Laugen verursachen unweigerlich Umweltverschmutzung, Korrosion der Ausrüstung, potenzielle Gesundheitsschäden und hohe Wartungskosten bei Produktion, Transport, Lagerung und Verwendung. Durch die Umkehrosmose wird der Einsatz von Säuren und Laugen deutlich reduziert; Es bleiben jedoch immer noch schwach elektrolysierte Ionen zurück. Daher integriert die EDI-Technologie wissenschaftlich Elektrodialyse- und Ionenaustauschtechnologien und erreicht so eine kontinuierliche Tiefenentsalzung ohne die Notwendigkeit einer chemischen Regeneration von Säuren und Laugen. Sie gilt als revolutionärer Fortschritt in der Wasseraufbereitungstechnologie. Der weit verbreitete Einsatz von Umkehrosmose und Elektroentsalzung wird eine industrielle Revolution in der Reinwasserproduktion herbeiführen.