Das Verfahren der Elektrodialyse unterscheidet sich grundsätzlich von den im Allgemeinen besser bekannten, druckgetriebenen Trennprozessen. Bei diesen Membranverfahren, zu denen die Mikro-, Ultra- und Nanofiltration sowie die Umkehrosmose zählen, ist das anliegende Druckgefälle zwischen Innen- und Außenseite der Membran die treibende Kraft für den Trennvorgang und die zu trennenden Komponenten in der Lösung werden im Wesentlichen nach deren Größe selektiert. Da mit dem Abscheiden der membrangängigen Komponenten gleichzeitig das Lösungsmittel die Membran passiert, findet stets eine Aufkonzentrierung der zurückgehaltenen Stoffe statt.
Bei der Elektrodialyse ist die treibende Kraft für den Trennvorgang das über den Membranstapel anliegende elektrische Feld und die Selektion der abzutrennenden Teilchen erfolgt zwischen ionischen und nicht ionischen Inhaltsstoffen. In einem Elektrodialyse-Membranstapel bilden alternierend gestapelte anionen- und kationenselektive Membranen aufeinanderfolgende Kammern, die wechselweise von der zu entsalzenden Rohlösung (Diluat) und der die Ionen aufnehmenden Lösung (Konzentrat) durchströmt werden.
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Wird über einen Elektrodialyse-Membranstapel eine Spannung angelegt, wandern die in der Lösung vorhandenen Ionen im elektrischen Feld entsprechend ihrer Ladung zum jeweiligen Pol. Kationen durchwandern hierbei die Kationentauschermembran und werden von der nachfolgenden Anionentauschermembran zurückgehalten. Die Anionen der Rohlösung wandern in die der Kationen entgegengesetzte Richtung, passieren die begrenzende Anionentauschermembran und werden von der nachfolgenden Kationentauschermembran zurückgehalten. Hierdurch erfolgt eine Konzentrierung der Ionen im dem der zu entsalzenden Rohlösung benachbarten Kammer.
Da bei der Elektrodialyse Wasser nur als Hydrathülle der Ionen transportiert wird, findet in der Rohlösung nur eine unmerkliche Aufkonzentrierung der nicht ionischen Inhaltsstoffe statt.
