नल के पानी में अक्सर सोडियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, क्लोराइड, नाइट्रेट और सिलिकॉन जैसे घुलनशील लवण होते हैं। ये लवण ऋणावेशित आयनों (ACs) और धनावेशित आयनों (Cs) से बने होते हैं। रिवर्स ऑस्मोसिस इनमें से 99% से अधिक आयनों को हटा सकता है। नल के पानी में ट्रेस धातु, घुली हुई गैसें (जैसे CO2), और अन्य कमजोर आयनित यौगिक (जैसे सिलिकॉन और बोरॉन) भी होते हैं जिन्हें औद्योगिक उपचार में हटा दिया जाना चाहिए।
आरओ रिवर्स ऑस्मोसिस प्रवाह (ईडीआई फ़ीड पानी) की चालकता आमतौर पर 10⁻² μS/सेमी है, जिसका इष्टतम मान 6 μS/सेमी से कम है। विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर, ईडीआई द्वारा उत्पादित अल्ट्राप्योर पानी की प्रतिरोधकता 15-18 MΩ·cm तक पहुंच सकती है। अपर्याप्त पानी की गुणवत्ता ईडीआई को अनावश्यक नुकसान पहुंचा सकती है और इसके जीवनकाल को छोटा कर सकती है।
विनिमय प्रतिक्रिया मॉड्यूल के अलवणीकरण कक्ष में होती है, जहां आयन एक्सचेंज रेजिन अपने हाइड्रॉक्साइड आयनों (OH⁻) का उपयोग विघटित लवण में आयनों (जैसे क्लोराइड आयन, सीएल⁻) के आदान-प्रदान के लिए करते हैं। तदनुसार, विघटित लवणों में धनायनों (जैसे Na⁺) के आदान-प्रदान के लिए धनायन विनिमय रेजिन अपने हाइड्रोजन आयनों (H⁺) का उपयोग करते हैं।
एक विशिष्ट ईडीआई झिल्ली स्टैक में दो इलेक्ट्रोडों के बीच स्थित कई इकाइयाँ होती हैं। प्रत्येक इकाई में एक अलवणीकरण कक्ष और एक सांद्रण कक्ष होता है। अलवणीकरण कक्ष आयन और धनायन विनिमय रेजिन के मिश्रण से भरा होता है, जो धनायन विनिमय झिल्ली और आयन विनिमय झिल्ली के बीच स्थित होता है।
मॉड्यूल के दोनों सिरों पर एनोड (+) और कैथोड (-) के बीच एक डीसी विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है। यह क्षमता राल पर आदान-प्रदान करने वाले आयनों को राल कणों की सतह के साथ स्थानांतरित करने और झिल्ली के माध्यम से ध्यान केंद्रित कक्ष में जाने का कारण बनती है। एनोड आयनों को आकर्षित करता है (जैसे कि OH {{4 }}, सीएल {{5 }}), जो आयन विनिमय झिल्ली से होकर निकटवर्ती सांद्रण कक्ष में चले जाते हैं, लेकिन धनायन विनिमय झिल्ली द्वारा अवरुद्ध हो जाते हैं, इस प्रकार सांद्रण कक्ष में ही रह जाते हैं। कैथोड धनायनों (जैसे H+, Na+) को आकर्षित करता है, जो धनायन विनिमय झिल्ली से होकर निकटवर्ती सांद्रण कक्ष में चले जाते हैं लेकिन आयन विनिमय झिल्ली द्वारा अवरुद्ध हो जाते हैं, इस प्रकार सांद्रण कक्ष में ही रह जाते हैं। जैसे ही पानी इन दो समानांतर कक्षों से बहता है, आयन अलवणीकरण कक्ष से निकल जाते हैं और आसन्न सांद्रण कक्ष में जमा हो जाते हैं, जहां उन्हें पानी के प्रवाह द्वारा मॉड्यूल से दूर ले जाया जाता है। झिल्ली स्टैक पर लागू डीसी वोल्टेज न केवल आयन प्रवासन को प्रेरित करता है, बल्कि पानी के अणुओं को भी अलग कर देता है, जिससे बड़ी मात्रा में एच+ और ओएच उत्पन्न होता है। ये H+ और OH- आयन एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में स्थानांतरित होते हैं, क्रमशः निष्क्रिय धनायन विनिमय और आयन विनिमय रेजिन को पुनर्जीवित करते हैं, इस प्रकार बाहरी रसायनों की आवश्यकता के बिना रेजिन के निरंतर विद्युत रासायनिक पुनर्जनन को प्राप्त करते हैं। एक विशिष्ट ईडीआई प्रणाली में, लगभग 5% -10% फ़ीड पानी सांद्रण कक्ष में प्रवेश करता है। सांद्रण को एक पंप द्वारा उच्च प्रवाह दर पर प्रसारित किया जाता है, जो अलवणीकरण दक्षता में सुधार करने में मदद करता है, पानी के मिश्रण को बढ़ावा देता है, और स्केलिंग के जोखिम को कम करता है। सांद्रित आयनों को सांद्रण के एक हिस्से को डिस्चार्ज करके सिस्टम से बाहर निकाल दिया जाता है।
ईडीआई प्रणाली के स्थिर और कुशल संचालन के लिए, इसकी चालकता, कठोरता, कार्बनिक पदार्थ और निलंबित ठोस सामग्री को नियंत्रित करने के लिए फ़ीड पानी (जैसे रिवर्स ऑस्मोसिस) का उचित पूर्व उपचार आवश्यक है। फ़ीड पानी में अशुद्धियाँ विआयनीकरण मॉड्यूल पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती हैं और इसके जीवनकाल को छोटा कर सकती हैं।
