Het principe van elektrodialyse is gebaseerd op het gebruik van volledig dichte membranen met positieve ladingen (anion wisselaar membraan) en negatieve ladingen (kation wisselaar membraan). De afstand tussen de membranen worden bepaald door spacers. Hierdoor stroomt het water langs de membranen met een lage drukval. Door het aangelegde elektrische veld, gaan de negatieve anionen naar de positieve lading op de anode en bewegen deze door het negatief geladen membraan. Vervolgens worden de anionen tegengehouden door het volgende negatieve membraan, waardoor het anion in de concentraatoplossing vastgehouden wordt. Hetzelfde proces gebeurt ook met positieve kationen. Deze bewegen naar de negatieve lading op de kathode en worden ook vastgehouden in de concentraatoplossing. De selectiviteit van de verschillende anionen en kationen worden bepaald door membraaneigenschappen en membraan oppervlakte modificaties. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld monovalente ionen selectief gescheiden worden van multivalente ionen, organische materialen, deeltjes en water (zie afbeelding).

De kracht van deze technologie ligt in de volgende unieke voordelen ten opzichte van druk gedreven membraanprocessen zoals Reverse Osmosis (RO)en NanoFiltratie (NF):

• Alleen positieve en negatieve geladen ionen gaan door het membraan
• Water, ongeladen organische moleculen en deeltjes blijven in de voedingsoplossing
• Een gezuiverde product oplossing van zouten, mineralen, meststoffen
• Concentraat oplossing met een hoog gehalte aan waardevolle zouten, mineralen, meststoffen
• Minimaal water verlies, maximale water opbrengst
• Laag elektriciteitsverbruik vanwege de lage drukval
• Minder gevoelig voor vervuiling doordat het water langs de membranen stroomt
• Eenvoudige reiniging door ompoling van de stroom

Wat doet het ED systeem niet:

• Het desinfecteren van bacteriën en virussen
• Vaste deeltjes verwijderen

Indien noodzakelijk kunnen complementaire technieken geschakeld worden.