El río Santa Rosa es la principal fuente de abastecimiento de agua para el cantón Santa Rosa. Sin embargo, la calidad del agua ha sido afectada por la presencia de elementos potencialmente tóxicos (EPT), principalmente el As. El objetivo del proyecto es diseñar un sistema avanzado de tratamiento de agua mediante electrodiálisis (ED) para la remoción de As en el agua de captación. Para este propósito, se recolectaron muestras de agua de la quebrada El Pantéon (afluente del río Santa Rosa) y se midieron parámetros fisicoquímicos in situ. En laboratorio se evaluaron tres alternativas de remoción de As, desde tecnologías convencionales hasta tratamientos avanzados como, ósmosis inversa y ED. Para cada alternativa se evaluó la viabilidad según parámetros técnicos, económicos, sociales y ambientales. La ED se destacó por su alta eficiencia de remoción de As y su bajo consumo energético. Como resultado se identificó que el consumo energético es proporcional al aumento del caudal y que el porcentaje de remoción de As es proporcional al incremento del voltaje. El diseño optimizado del sistema de ED incluyó un voltaje de 6 V; caudal de 500 mL/min; volumen de 5000 mL y un porcentaje de recuperación teórico del 80%, logrando una remoción de As del 73%, energía específica de 0.059 kWh/m3 y un costo energético de $0.0006 por m3 de agua tratada. Estos hallazgos son prometedores en cuanto a la capacidad de escalabilidad y adaptabilidad del tratamiento de ED para remoción de contaminantes en comunidades de zonas rurales con limitados recursos económicos. Palabras Clave: electrodiálisis, elementos potencialmente tóxicos, arsénico, porcentaje de remoción.