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來自城市水源的水中含有鈉、鈣、鎂、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽、二氧化硅等溶解鹽。這些鹽由帶負電的離子（anion）和帶正電的離子（cation）組成。98%以上的離子都可以通過反滲透（RO）處理得以去除。城市的水源還含有有機物、溶解氣體（如：O_2，、CO₂）、微量金屬和其它微電離的無機化合物，這些雜質在工業應用過程當中必須去除（如硼和硅）。RO系統和其預處理也可以去除許多這些雜質。

RO反滲透純凈水設備產水的電導率理想范圍一般在4-20µS/cm，而根據應用領域的不同，超純水或去離子水的電阻率一般在2-18.2MΩ.cm之間。通常，EDI進水離子越少，其產品水質量越高。

EDI工藝從水中去除不想要的離子，依靠在淡水室的樹脂吸附離子，然后將它們遷移到濃水室中。

離子交換反應在模塊的淡水室中進行，在那里陰離子交換樹脂釋放出氫氧根離子（OH^-）而從溶解鹽（如氯化物、Cl^-）中交換陰離子。同樣，陽離子交換樹脂釋放出氫離子（H⁺）而從溶解鹽中(如鈉、Na⁺)交換陽離子。

從水流中去除離子的吸附步驟，在模塊中的停留是有限的（近似10~15秒）。當被吸附時，離子僅僅被外在的直流電場驅動遷移。

一個直流（DC）電場通過放置在組件一端的陽極（+）和陰極（-）實現。電壓驅動這些被吸收的離子沿著樹脂球的表面移動，然后穿過離子選擇性膜進入濃水室。直流電場也裂解水分子形成氫氧根離子和氫離子：

H₂O=OH^-+H⁺

在圖1中，離子交換膜由垂直線表示，這些垂直線根據離子穿透性的不同標注成不同的幾項。因為這些離子選擇性膜不允許水穿過，所以他們對水流來說是個屏障。

帶負電的陰離子（如OH^-、Cl^-）被吸引到陽極（+）,并且被陰極排斥。這些離子穿過陰離子選擇性膜，進入相鄰的濃水室，而不會穿過相鄰的陽離子選擇性膜，并滯留在濃水室，并隨濃水流出濃水室。在淡水室中帶正電的陽離子（如H+、Na+）被吸引到陰極（-）,并且被陽極排斥。這些離子穿過陽離子選擇性膜進入臨近的濃水室，他們在那里被臨近的陰離子選擇性膜阻擋，并隨濃水流出濃水室。

在濃水室中，仍然維持電中性。從兩個方向輸送過來的離子彼此相互中和。從電源流過來的電流跟移動離子的數目成比例。水裂解離子（H⁺和OH^-）和現存的離子都被遷移并且被加到所要求的電流之中。

當水流流過兩種不同類型的腔體時，淡水室中的離子就會*被去除，同時被收集到鄰近的濃水流之中，這就可以從模塊中帶走被去除了的離子。

在淡水室和（或）濃水室中使用離子交換樹脂是EDI的關鍵技術和。在淡水室中還會發生一個重要現象，在電勢梯度高的特定區域，電化學“分解”能夠使水產生大量的H⁺和OH^-離子。這些區域中產生的H⁺和OH^-離子在混合的離子交換樹脂中可以使樹脂和膜不斷再生，并且不需要外加化學試劑。

合格的反滲透純凈水設備對于EDI理想的性能表現和EDI系統*工作是一個基本要求（實際上對于任何基于離子交換樹脂的去離子系統都是這樣）。進水流中的污染物質對去離子組件會產生負面影響，要么增加維修頻率，要么減少模塊的使用壽命。因此，RO反滲透系統的品質和它的預處理是需要審定的。