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在已经开发的20多种海水淡化技术中，目前最具竞争力的技术有反渗透法和蒸馏法。

蒸馏法又称为热法，是最早的海水淡化方法，就是将海水变成蒸汽，蒸汽冷却而得到高纯度淡水。根据蒸发冷却的方式不同，蒸馏法又分成多级闪蒸和多效蒸馏等多种方法。其中，多级闪蒸是将热海水突然减压，产生蒸汽而得到淡水。多效蒸馏是在蒸汽冷却的同时，持续蒸发而得到淡水。天津大学王世昌教授在这方面做得研究较多，不知是否有工业化应用了。

反渗透法诞生于1953年，又称为膜法。它使用的薄膜叫“半透膜”，其性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地往咸水那边渗透。人们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜渗到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。反渗透法最大的优点是节能，其能耗和投资均比蒸馏法低。因此，从1974年以来，世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了膜法。进入新世纪后，海水淡化进入了以膜法为主的时代。目前，世界上膜法海水淡化技术处于领先地位的有美国、日本和韩国，我国位居其后。其实膜法海水淡化也不仅仅局限于反渗透膜，比如美国加州Long beach的海水淡化厂就采用的二级纳滤膜过程进行海水淡化。

全膜法工艺和传统的各种水处理工艺比较，有操作简单、运行费用小、出水水质优良、环保等优点,是一种前沿的水处理技术。全膜法水处理是一个概念，其实真正做到全膜法水处理还是比较难的。全膜法水处理主要是根据来水水质和要求水质的不同，结合膜生物反应器（MBR）、超滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）和电除盐（EDI）等膜技术的特点，进行不同的技术组合，出水满足各类除盐水水质要求。