L'elettrodeionizzazione continua (EDI) utilizza resine miste a scambio ionico per adsorbire anioni e cationi nell'acqua di alimentazione. Contemporaneamente, questi ioni adsorbiti vengono rimossi passando rispettivamente attraverso le membrane a scambio anionico e cationico sotto una tensione di corrente continua. Questo processo non richiede la rigenerazione acida o alcalina delle resine a scambio ionico. Gli impianti EDI possono raggiungere tassi di desalinizzazione superiori al 99%. Se si utilizza l'osmosi inversa per la desalinizzazione preliminare prima dell'EDI, seguita dalla desalinizzazione EDI, è possibile produrre acqua ultrapura con una resistività di 15-18,2 MΩ·cm. Nei tipici sistemi di produzione di acqua ultrapura, l'EDI viene solitamente utilizzato come unità di post-trattamento dell'osmosi inversa (RO), formando un flusso di processo standard di "pretrattamento-RO-EDI".
Uno stack di membrane EDI è costituito da un certo numero di unità inserite tra due elettrodi. Ogni unità contiene due diversi tipi di camere: una camera dell'acqua desalinizzata per la desalinizzazione e una camera del concentrato per la raccolta degli ioni delle impurità rimosse. La camera dell'acqua desalinizzata è riempita con una miscela di resine a scambio cationico e anionico posizionate tra due membrane: una membrana a scambio cationico che consente il passaggio solo dei cationi e una membrana a scambio anionico che consente il passaggio solo degli anioni.
Il letto di resina viene rigenerato continuamente utilizzando una corrente continua applicata ad entrambe le estremità della camera. La tensione fa sì che le molecole d'acqua nell'acqua di alimentazione si decompongano in H+ e OH-. Questi ioni vengono attratti dai rispettivi elettrodi e migrano attraverso le resine a scambio cationico e anionico verso le rispettive membrane. Quando questi ioni passano attraverso la membrana di scambio nella camera del concentrato, H+ e OH- si combinano per formare acqua. Questa generazione e migrazione di H+ e OH- è il meccanismo mediante il quale la resina ottiene una rigenerazione continua.
Quando gli ioni impurità come Na+ e Cl- nell'acqua di alimentazione vengono adsorbiti sulle corrispondenti resine a scambio ionico, questi ioni impurità subiscono reazioni di scambio ionico simili a quelle in un letto misto convenzionale, spostando H+ e OH-. Una volta che anche questi ioni impuri nella resina a scambio ionico partecipano alla migrazione di H+ e OH- verso la membrana a scambio, questi ioni passano continuamente attraverso la resina finché non permeano attraverso la membrana a scambio nella camera del concentrato. A causa dell'ostruzione delle membrane di scambio nelle camere adiacenti, questi ioni impurità non possono migrare ulteriormente verso i loro elettrodi corrispondenti, concentrandosi così nella camera del concentrato. Questo concentrato contenente ioni impurità può quindi essere scaricato dalla pila di membrane.
Per decenni, la produzione di acqua pura è avvenuta a costo del consumo di grandi quantità di acidi e alcali. Questi acidi e alcali causano inevitabilmente inquinamento ambientale, corrosione delle apparecchiature, potenziali danni alla salute umana ed elevati costi di manutenzione durante la produzione, il trasporto, lo stoccaggio e l'uso. L'osmosi inversa riduce significativamente la quantità di acidi e alcali utilizzati; tuttavia, lascia ancora ioni debolmente elettrolizzati. Pertanto, la tecnologia EDI integra scientificamente le tecnologie di elettrodialisi e scambio ionico, ottenendo una desalinizzazione profonda continua senza la necessità di rigenerazione chimica di acidi e alcali, ed è considerata un progresso rivoluzionario nella tecnologia di trattamento dell'acqua. L'uso diffuso dell'osmosi inversa e dell'elettro-desalificazione porterà a una rivoluzione industriale nella produzione di acqua pura.
