غالبًا ما تحتوي مياه الصنبور على أملاح مذابة مثل الصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والكلوريد والنترات والسيليكون. تتكون هذه الأملاح من أيونات سالبة الشحنة (ACs) وأيونات موجبة الشحنة (Cs). يمكن للتناضح العكسي إزالة أكثر من 99٪ من هذه الأيونات. تحتوي مياه الصنبور أيضًا على معادن نادرة وغازات ذائبة (مثل ثاني أكسيد الكربون) ومركبات أخرى ضعيفة التأين (مثل السيليكون والبورون) والتي يجب إزالتها في المعالجة الصناعية.
تكون موصلية تدفق التناضح العكسي RO (مياه تغذية EDI) عادةً 10⁻² μS/cm، مع قيمة مثالية أقل من 6 μS/cm. اعتمادًا على المتطلبات المحددة، يمكن أن تصل مقاومة الماء عالى النقاء الناتج عن EDI إلى 15-18 MΩ·cm. يمكن أن تتسبب نوعية المياه غير الكافية في حدوث ضرر غير ضروري لجهاز EDI وتقصير عمره الافتراضي.
يحدث تفاعل التبادل في غرفة تحلية المياه بالوحدة، حيث تستخدم راتنجات التبادل الأنيوني أيونات الهيدروكسيد (OH⁻) لتبادل الأنيونات (مثل أيونات الكلوريد، Cl⁻) في الأملاح الذائبة. في المقابل، تستخدم راتنجات التبادل الكاتيوني أيونات الهيدروجين (H⁺) لتبادل الكاتيونات (مثل Na⁺) في الأملاح الذائبة.
تتكون كومة غشاء EDI النموذجية من وحدات متعددة تقع بين قطبين كهربائيين. وتحتوي كل وحدة على غرفة تحلية وغرفة تركيز. تمتلئ غرفة التحلية بمزيج من راتنجات التبادل الأنيوني والكاتيوني، والتي يتم وضعها بين غشاء التبادل الكاتيوني وغشاء التبادل الأنيوني.
يتم تطبيق مجال كهربائي DC بين الأنود (+) والكاثود (-) على طرفي الوحدة. يؤدي هذا الاحتمال إلى انتقال الأيونات المتبادلة على الراتينج على طول سطح جزيئات الراتينج وتمر عبر الغشاء إلى غرفة التركيز. يجذب الأنود الأنيونات (مثل OH-، Cl-)، والتي تمر عبر غشاء التبادل الأنيوني إلى غرفة التركيز المجاورة ولكن يتم حظرها بواسطة غشاء التبادل الكاتيوني، وبالتالي تبقى في غرفة التركيز. يجذب الكاثود الكاتيونات (مثل H+، Na+)، التي تمر عبر غشاء تبادل الكاتيونات إلى غرفة التركيز المجاورة ولكن يتم حظرها بواسطة غشاء تبادل الأنيون، وبالتالي تبقى في غرفة التركيز. عندما يتدفق الماء عبر هاتين الغرفتين المتوازيتين، تتم إزالة الأيونات من غرفة التحلية وتتراكم في غرفة التركيز المجاورة، حيث يتم بعد ذلك نقلها بعيدًا عن الوحدة عن طريق تدفق المياه. لا يؤدي جهد التيار المستمر المطبق عبر حزمة الغشاء إلى تحفيز هجرة الأيونات فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى فصل جزيئات الماء، مما يولد كميات كبيرة من H+ وOH-. تهاجر أيونات H+ وOH- تحت تأثير المجال الكهربائي، مما يؤدي إلى تجديد التبادل الكاتيوني المعطل وراتنجات التبادل الأنيوني على التوالي، وبالتالي تحقيق تجديد كهروكيميائي مستمر للراتنجات دون الحاجة إلى مواد كيميائية خارجية. في نظام EDI النموذجي، يدخل ما يقرب من 5%-10% من مياه التغذية إلى غرفة التركيز. يتم تدوير المركز بواسطة مضخة بمعدل تدفق مرتفع، مما يساعد على تحسين كفاءة تحلية المياه، ويعزز خلط المياه، ويقلل من مخاطر القشور. يتم تفريغ الأيونات المركزة من النظام عن طريق تفريغ جزء من التركيز.
من أجل التشغيل المستقر والفعال لنظام التبادل الإلكتروني للبيانات، تعد المعالجة المسبقة المناسبة لمياه التغذية (مثل التناضح العكسي) ضرورية للتحكم في موصليتها وصلابتها والمادة العضوية ومحتوى المواد الصلبة العالقة. الشوائب الموجودة في مياه التغذية لها تأثير كبير على وحدة إزالة الأيونات وقد تقصر من عمرها الافتراضي.
