很久以前，科学家们就发现，在一个装置里用一张半透膜，将海水和纯水分开，纯水就会自发地透过膜到达海水的一侧，这就是海水的物理渗透现象。如果在海水的一侧，施加一个大于海水渗透压的压力，海水中的水分子就会透过膜，到达纯水一侧，这个过程就是反渗透物理过程，这个半透膜叫做反渗透膜。反渗透法是世界上最新发展的海水淡化技术，它的优点是节能、高效和经济，因此，具有广阔的发展前景。

　　反渗透是一种压力驱动的分离技术，由于淡化过程中没有相变，具有显著的节能特征。能量回收装置的使用使得反渗透海水淡化的电力消耗可低于4kWh/m^3。

　　美国、德国、日本等发达国家都很重视反渗透海水淡化技术的研究和开发，并不断深化，技术上比较领先。

离子吸附原理.日本的技术最先进.

如何让海水淡化变成河？

  水是人类的生命之源，但可供人类利用的淡水资源极其有限。随着世界人口数量的增长，淡水紧缺的问题也日益严峻。联合国水资源会议向人类发出警告：“水取之 不尽、用之不竭的时代已经结束。21世纪，全世界能源危机之后的下一个危机便是水 危机。”而海水则占全球水量的97%,于是人类将眼光转向了这一蕴藏丰富的水资源宝 库。
  如此丰富的水资源却不能直接被人类所利用，主要是因为海水中的盐分高达 33%c-38%c。人类要想解决淡水紧缺的难题，淡化海水不失为一条良策。于是，科学家们迈开了探索的步伐并找到了一些行之有效的途径。目前，人们已研究出了多种海水淡化方法，但比较常用的实现海水脱盐的方法主要有三种：蒸馏法、冷冻法和反渗透法。
  最古老的海水淡化方法是蒸馏法，工艺较成熟，比较适用于处理海水。这是一个大家都见过的方法，原理特别简单。当水被烧开时会冒出热气腾腾的水蒸气，水蒸气没有什么杂质，遇冷会变成水，这一现象启发了人们。海水蒸馏成淡水的方 法，也就是首先把海水加热到100度，使海水冒出水蒸气。
  水蒸气里不含盐分，然后让 那些水蒸气通过特别的管子跑到专门预备的冷凝装置里。水蒸气到了那里变成了一滴滴小水珠，这些小水珠聚集在一起就成了淡水。蒸馏法尽管简单，但它耗时，而且得到的淡水十分有限，所消耗的能源也特别多。为了减少能源的消耗，人们便创造了水电联产这种把发电与海水淡化结合为一体的、更为先进的办法。
  这种方法是把大中型海水淡化厂与火力发电厂相结合，利用电厂 余热作为淡化装置的主要能源：这样，电厂高压、低压的蒸汽能量都得到了充分利用， 大大提高了整个工作系统的热效率，大幅度降低了发电与淡化两个系统的设备造价和基 本建设费用。因此，海水淡化的成本大为降低。
  那冷冻法是怎样的呢？我们知道，含盐的液体是不易结冰的，海水虽然是咸的，但它依然会结冰，人们对此疑惑不解。后来，人们尝试着把海水冰冻，发现海水不但会结 冰，而且结出的冰一点也不咸。原来当海水不完全凝结时，它就分成几乎不含盐的冰和 浓缩的盐水。人们把冰从盐水中分离出来，冷冻法就这样诞生了。
  冷冻法比较简单，只要使海水温度处在冰点以下，海水中就会结出冰块，然后把冰块取出来融化，就成了淡水。把海水变淡的另一个主要方法是反渗透法。反渗透法是用一个特殊结构的膜来过滤咸水。这种膜和平常有孔的过滤器不同，它是没有孔的。其原理是对咸水施加足够的压力，盐分等水合离子留了下来，而水却能穿过膜，变成人们生活所需要的淡水。
  上述是将海水中的淡水分离出来的三种方法，除了这些方法外，还可以采取离子迁移法和化学法除去海水中的盐。食盐以及大多数其他的盐类的结构是由带相反电荷的离 子组成的。当盐溶于水时，这些离子就与水松散地结合在一起。因此，当晶体结构分解 时，能独立移动的离子就产生了。
  由于这两种离子所带的电荷相反，当它们处于两个带 相反电荷的电极中间时，它们的运动方向是相反的。用这种方法使海水脱盐，就是离子 迁移法。而化学法则包括离子交换法和沉淀法。既然有这么多的方法可以用来淡化海水，我们就没必要再为淡水的缺乏而发愁了吧？不，以上几种方法虽然可以实现海水的淡化，但是它们都有一个致命的弱点：成本 高昂。
  据估计，用任何方法淡化海水，都需要11。6度电才能生产4546。09升的淡水。为什 么耗电如此多呢？我们都知道水是液体，而液态水分子具有紊乱的分枝结构。如果通过离子转换进行淡化，液态水分子的分枝特性仍然是一个障碍。将水合离子推过由分子紧 密结合形成的“乱网”一样的液体，就需要能克服阻力的额外的能量。
  因此，无论采用 哪一种淡化方法，淡化成本都是目前最大的难题。但科学家们为了人类的共同命运，仍在坚持不懈地进行着探索。大家都知道，水的汽化需要消耗热能，水蒸气冷凝成液态水则要释放热能。在蒸馏中，这两个过程是同时 进行的。这个假设引起了人们的兴趣：如果在同一温度上进行两个过程，热量的释放与 消耗正好相等，这样，除了偶然的热量丧失之外，在用蒸馏法进行淡化时，就不需要热 能了。
  这一设想从理论上看虽然简单，但实际操作中却没有那么简单方便，因为咸水的 蒸汽压略低于淡水。从蒸馏器中释放出来的咸水的蒸汽，在蒸馏器的温度下无法冷凝成液 态淡水，除非采用增大其压力和密度的办法将其稍微压缩。如果进行了压缩，在蒸馏的汽 化过程中消耗的热量，将在冷凝蒸汽时在冷凝器中全部释放出来。
  如果能找到回收所有这 种热量的方法，就可将热量再用来蒸发新的咸水。用这种方法回收热量所消耗的唯一能 量，是用来压缩咸水产生的蒸汽，直到其压力与蒸馏器温度下淡水的压力相同为止。科学家在热带和亚热带进行了利用太阳能蒸发盐水的大量实验。太阳能的优点是不需成本，缺点是其能量较弱。
  随着覆盖在液体上的水蒸气密度不断增大，还没有到达水 面，太阳光就被遮掉了。此外，利用太阳能蒸发的最大弱点还在于不能回收蒸发水的过 程中消耗的热量。目前，用电热补充太阳能的尝试也不太成功。为了克服这一缺点，科学家们又研制出新的淡化方式，这种方法是多效蒸发。
  在多效蒸发中，消耗的热能大部分能从冷凝器中回收，而且可以反复使用好几次。因此产生的蒸馏水量至少为原来的2。5倍，而在蒸汽压缩蒸馏中，则可能为原来的10倍。此后，又出现了一些更能节约热量的海水淡化法，如真空急骤蒸馏法。这种方法主要是使用低压废蒸汽——蒸汽发生过程中的副产品或工业中产生的蒸汽和电能的副产品 进行海水淡化。
  这种方法，由于预热、热输人和急骤蒸馏的循环被打破，形成许多连续 的回路，盐水在回路之间反复循环，因此，和其他方法相比较，蒸发过程需要在温度更 高的环境中完成。在回路之间，一部分盐水通过前效应反复循环。和其他方法相比较， 这种方法利用热的效率高，因为温度越高，产生的蒸汽越多。
  现在人们仍对这种方法进 行研究，还可能有进一步的突破。随着研究的加深，向海洋索取淡水已取得了惊人的发展。目前，从事海水淡化工作的国家越来越多，据统计，已有40多个国家开始了研究和生产。有关数据显示，世界上 淡化水的日产量已达到2300万吨，并以10%-30%的年增长率攀升。
  世界海水淡化市场 年成交额已达10亿美元。虽然海水淡化已取得了一定的成效，但前景却不容乐观。因此，目前的海水淡化技术还需要世界各国共同努力去进一步完善。