自然界的海水淡化現(xiàn)象每天都在進(jìn)行。海水在太陽照射下蒸發(fā)，水蒸汽進(jìn)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(yùn)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(jì)迅速發(fā)展，這個(gè)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(dú)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(shí)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(dòng)下，20世紀(jì)60年代初，多級閃蒸海水淡化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。海水淡化產(chǎn)業(yè)也由此步入了快速發(fā)展的時(shí)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(shù)近20多年迅速在中東以外的許多國家和地區(qū)得到應(yīng)用。最新資料表明，到2010年止，世界上已建成和已簽約建設(shè)的海水和苦咸水淡化廠，其生產(chǎn)能力達(dá)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(shí)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(shù)中，蒸餾法、電滲析法、反滲透法達(dá)到了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。
　　電滲析淡化法是使用一種特別制造的薄膜實(shí)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(fù)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(dòng)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(shí)驗(yàn)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(dāng)加溫的海水，進(jìn)入真空或接近真空的蒸餾室，便會(huì)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。現(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(shí)用，古老的蒸餾淡化技術(shù)又上一個(gè)節(jié)能的新臺(tái)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(dá)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(gè)日產(chǎn)18萬噸的海水淡化廠，在當(dāng)時(shí)屬于世界先進(jìn)的淡化廠。 1983年，沙特阿拉伯吉達(dá)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(dòng)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(biāo)為：2010年海水淡化能力日產(chǎn)達(dá)到80萬噸~100萬噸，到2020年，海水淡化能力日產(chǎn)達(dá)到250萬噸~300萬噸。
　　海水淡化的發(fā)展趨勢
　　海水淡化技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用，已有半個(gè)世紀(jì)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(shù)。專家普遍認(rèn)為，今后三、四十年在工業(yè)應(yīng)用上，仍將是這三項(xiàng)技術(shù)“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?yàn)樗哂写笮突统笮突▎闻_(tái)設(shè)備產(chǎn)水量目前已高達(dá)日產(chǎn)淡水4~5萬噸）、適應(yīng)于污染重的海灣水以及預(yù)處理費(fèi)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?yàn)槟しǖ哪芎暮统杀径季哂袃?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(shù)本身的研究開發(fā)和更新從來沒有停止過，盡管上述三項(xiàng)工業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展勢頭不減，但一些新的技術(shù)也在一定程度上受到重視，如冷凍法、流通電容吸附法、露點(diǎn)蒸發(fā)法以及幾種方法的集成技術(shù)等。目前另外一個(gè)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(yīng)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(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)也都在不斷改進(jìn)和更新，如低壓膜法預(yù)處理技術(shù)，無論對反滲透還是蒸餾法，都比傳統(tǒng)預(yù)處理優(yōu)越。膜法預(yù)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(jià)的能量回收裝置相繼出現(xiàn)，這為今后海水淡化成本的進(jìn)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(guān)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(dāng)?shù)?guī)模很大時(shí)。因此研究用濃鹽水曬鹽和化學(xué)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(dāng)前的灘曬鹽田。這尚需要做大量實(shí)實(shí)在在的研究工作。