交換反應(yīng)在模組的純化學(xué)室進(jìn)行，在那里陰離子交換樹(shù)脂用它們的氫氧根據(jù)離子(OH)來(lái)交換溶解鹽中的陰離了(如氯離子C1)。相應(yīng)地，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用它們的氫離子(H)來(lái)交換溶解鹽中的陽(yáng)離子(如Na)。
在位于模組兩端的陽(yáng)極(+)和陰極(-)之間加一直流電場(chǎng)。電勢(shì)就使交換到樹(shù)脂上的離子沿著樹(shù)脂粒的表面遷移并通過(guò)膜進(jìn)入濃水室。陽(yáng)極吸引負(fù)電離子(如OH，CI)這些離子通過(guò)陰離子膜進(jìn)入相臨的濃水流卻被陽(yáng)離子選擇膜阻隔，從而留在濃水流中。陰極吸引純水流中的陽(yáng)離子(如H，Na)。這些離子穿過(guò)陽(yáng)離子選擇膜，進(jìn)入相臨的濃水流卻被陰離子膜陰隔，從而留在濃水流中。當(dāng)水流過(guò)這兩種平行的室時(shí)，離子在純水室被除去并在相臨的濃水流中聚積，然后由濃水流將其從模組中帶走。在純水及濃水中離子交換樹(shù)脂的使用是ElectropupreEDI技術(shù)和的關(guān)鍵。一個(gè)重要的現(xiàn)象在純水室的離子交換樹(shù)脂中發(fā)生。在電勢(shì)差高的局部區(qū)域，電化學(xué)反應(yīng)分解的水產(chǎn)生大量的H和OH。在混床離子交換樹(shù)脂中局部H和OH的產(chǎn)生使樹(shù)脂和膜不需要添加化學(xué)藥品就可以持續(xù)再生。
EDI膜堆是由夾在兩個(gè)電極之間一定對(duì)數(shù)的單元組成。在每個(gè)單元內(nèi)有兩類(lèi)不同的室：待除鹽的淡水室和收集所除去雜質(zhì)離子的濃水室。淡水室中用混勻的陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂填滿(mǎn)，這些樹(shù)脂位于兩個(gè)膜之間：只允許陽(yáng)離子透過(guò)的陽(yáng)離子交換膜及只允許陰離子透過(guò)的陰離子交換膜。樹(shù)脂床利用加在室兩端的直流電進(jìn)行連續(xù)地再生，電壓使進(jìn)水中的水分子分解成 H+及 OH-，水中的這些離子受相應(yīng)電極的吸引，穿過(guò)陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂向所對(duì)應(yīng)膜的方向遷移，當(dāng)這些離子透過(guò)交換膜進(jìn)入濃室后， H +和 OH-結(jié)合成水。這種 H+和 OH-的產(chǎn)生及遷移正是樹(shù)脂得以實(shí)現(xiàn)連續(xù)再生的機(jī)理。
當(dāng)進(jìn)水中的 Na+及 CI-等雜質(zhì)離子吸咐到相應(yīng)的離子交換樹(shù)脂上時(shí)，這些雜質(zhì)離子就會(huì)發(fā)生象普通混床內(nèi)一樣的離子交換反應(yīng)，并相應(yīng)地置換出 H+及 OH-。一旦在離子交換樹(shù)脂內(nèi)的雜質(zhì)離子也加入到 H+及 OH-向交換膜方向的遷移，這些離子將連續(xù)地穿過(guò)樹(shù)脂直至透過(guò)交換膜而進(jìn)入濃水室。這些雜質(zhì)離子由于相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向?qū)?yīng)電極的方向進(jìn)一步地遷移，因此雜質(zhì)離子得以集中到濃水室中，然后可將這種含有雜質(zhì)離子的濃水排出膜堆。
