自然界的海水淡化現(xiàn)象每天都在進行。海水在太陽照射下蒸發(fā)，水蒸汽進入大氣冷凝后以雨雪形式降落至地面，形成天然淡水。以這種蒸發(fā)冷凝原理做成的海水蒸餾淡化器，早在兩千多年前就被航海船員運用在自己的船上。
　　第二次世界大戰(zhàn)以后，中東地區(qū)石油得到國際資本大力開發(fā)，使這一地區(qū)經(jīng)濟迅速發(fā)展，這個原本干旱的地區(qū)對淡水資源的需求與日俱增。而中東地區(qū)獨特的地理位置和氣候條件，加之其豐富的能源資源，又使得海水淡化成為該地區(qū)解決淡水資源短缺問題的現(xiàn)實選擇，并對海水淡化裝置提出了大型化的要求。在這樣的要求驅(qū)動下，20世紀60年代初，多級閃蒸海水淡化技術應運而生。海水淡化產(chǎn)業(yè)也由此步入了快速發(fā)展的時代。
　　由于世界上70%以上的人口都居住在離海洋120公里以內(nèi)的區(qū)域，因而海水淡化技術近20多年迅速在中東以外的許多國家和地區(qū)得到應用。最新資料表明，到2010年止，世界上已建成和已簽約建設的海水和苦咸水淡化廠，其生產(chǎn)能力達到日產(chǎn)淡水4700萬噸，可滿足2億人的生活需求。國內(nèi)外的大量事實已經(jīng)證明，海水淡化是解決沿海地區(qū)水資源短缺問題最根本、最有效的戰(zhàn)略舉措。
　　在已經(jīng)開發(fā)的20幾種淡化技術中，蒸餾法、電滲析法、反滲透法達到了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)應用。
　　電滲析淡化法是使用一種特別制造的薄膜實現(xiàn)的。在電力作用下，海水中鹽類的正離子穿過陽膜跑向陰極方向，不能穿過陰膜而留下來；負離子穿過陰膜跑向陽極方向，不能穿過陽膜而留下來。這樣，鹽類離子被交換走的管道中的海水就成了淡水，而鹽類離子留下來的管道里的海水就成了被濃縮了的鹵水。
　　反滲透淡化法更加絕妙。它使用的薄膜叫“半透膜”.半透膜的性能是只讓淡水通過，不讓鹽分通過。如果不施加壓力，用這種膜隔開咸水和淡水，淡水就自動地住咸水那邊滲透。我們通過高壓泵，對海水施加壓力，海水中的淡水就透過膜到淡水那邊去了，因此叫做反滲透，或逆滲透。
　　蒸餾法的原理很簡單，就是我們在實驗室里制備蒸餾水的原理。把海水燒到沸騰，淡水蒸發(fā)為蒸汽，鹽留在鍋底，蒸汽冷凝為蒸餾水，即是淡水。這種古老的海水淡化方法，消耗大量能源，產(chǎn)生大量鍋垢，很難大量生產(chǎn)淡水?，F(xiàn)代多級閃急蒸餾淡化使古老的蒸餾法煥發(fā)了青春。
　　水在常規(guī)氣壓下，加熱到100℃才沸騰成為蒸汽。如果使適當加溫的海水，進入真空或接近真空的蒸餾室，便會在瞬間急速蒸發(fā)為蒸汽。利用這一原理，做成多級閃急蒸餾海水淡化裝置。此種淡化裝置可以造得比較大，真空蒸發(fā)室可以造得比較多，連接起來，成為大型海水淡化工廠。這種淡化工廠，可以與熱電廠建在一起，利用熱電廠的余熱加熱海水。水電聯(lián)產(chǎn)，可以大大降低生產(chǎn)成本?，F(xiàn)行大型海水淡化廠，大多采用此法。如果太陽能蒸發(fā)淡化法能夠投入實用，古老的蒸餾淡化技術又上一個節(jié)能的新臺階。
　　目前，海水淡化基本上也已經(jīng)形成新興產(chǎn)業(yè)部門。
　　1975年，全世界海水淡化日產(chǎn)量達200萬噸。此后，以每兩年翻一番的速度增長。1975年，香港建成一個日產(chǎn)18萬噸的海水淡化廠，在當時屬于世界先進的淡化廠。 1983年，沙特阿拉伯吉達港建成日產(chǎn)30萬噸海水淡化廠。接著，科威特海水淡化能力日產(chǎn)100多萬噸。到了2004年，美國共有海水淡化廠2560多家，居世界首位，淡化水日產(chǎn)量為360萬噸。新加坡第一座海水淡化廠已在2004年初動工建造，2005年下半年將開始供水，2010年前有望日產(chǎn)45萬噸淡水。我國海水淡化的發(fā)展目標為：2010年海水淡化能力日產(chǎn)達到80萬噸~100萬噸，到2020年，海水淡化能力日產(chǎn)達到250萬噸~300萬噸。
　　海水淡化的發(fā)展趨勢
　　海水淡化技術的發(fā)展與工業(yè)應用，已有半個世紀的歷史，在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發(fā)為主要代表的工業(yè)技術。專家普遍認為，今后三、四十年在工業(yè)應用上，仍將是這三項技術“唱主角”,但反滲透的比重將越來越大。從地區(qū)上來講，中東海灣國家仍將以多級閃蒸為首選，因為它具有大型化和超大型化（單臺設備產(chǎn)水量目前已高達日產(chǎn)淡水4~5萬噸）、適應于污染重的海灣水以及預處理費用低的優(yōu)勢；然而在中東以外地區(qū)將以反滲透或膜法為首選，因為膜法的能耗和成本都具有優(yōu)勢，以北美地區(qū)為例，近期的發(fā)展已經(jīng)表明，在淡化和水處理方面都將以膜法為主。淡化技術本身的研究開發(fā)和更新從來沒有停止過，盡管上述三項工業(yè)應用技術發(fā)展勢頭不減，但一些新的技術也在一定程度上受到重視，如冷凍法、流通電容吸附法、露點蒸發(fā)法以及幾種方法的集成技術等。目前另外一個受人重視的能源措施是核能淡化。核電站可以支持大型反滲透淡化廠的能量需求；而低溫核供熱反應堆則可以直接為蒸餾淡化廠提供低壓蒸汽。核能淡化廠自然都要求較大的生產(chǎn)規(guī)模才可能發(fā)揮其規(guī)模效益優(yōu)勢。
　　現(xiàn)有淡化技術的各個環(huán)節(jié)也都在不斷改進和更新，如低壓膜法預處理技術，無論對反滲透還是蒸餾法，都比傳統(tǒng)預處理優(yōu)越。膜法預處理既可以縮短工藝，又可以大幅度提高產(chǎn)水率或造水比。反滲透的余壓能回收效率從七十年代的30%提高到現(xiàn)在的90%以上，這使得海水反滲透的耗能量和淡水成本大幅降低。目前各種新型高效和廉價的能量回收裝置相繼出現(xiàn)，這為今后海水淡化成本的進一步降低甚至在苦咸水反滲透中廣泛采用提供了條件。
　　目前，國際上海水淡化廠的濃鹽水排放基本上都是沖稀后直接排海，一般來說還沒有出現(xiàn)大的環(huán)境問題，但也引起環(huán)境專家和漁業(yè)界的關切。然而對于一些封閉或半封閉海域（如我國渤海等），排鹽問題可能需要慎重研究，特別是當?shù)?guī)模很大時。因此研究用濃鹽水曬鹽和化學資源的提取可能有助于這一問題的解決。這樣將可能帶來一些附加效益，而且還有可能縮減當前的灘曬鹽田。這尚需要做大量實實在在的研究工作。