从水中除去盐类的过程称为脱盐。给水中含有过量的盐类时必须经过脱盐，使水中含盐量符合饮用水(或工业用水)水质要求。给水脱盐的方法有离子交换法、电渗析法、反渗透法、蒸馏法以及冻结法等。

(1) 离子交换法： 当水通过强酸性离子交换剂(H⁺型)和碱性阴离子交换剂(OH-型)时，水中电解质盐类的离子可被去除。对不同的水质可利用不同的方式和相应的离子交换剂去除不同的盐类离子。阳离子交换剂可用4～6%H2SO4溶液或3～7%HCl溶液再生。阴离子交换剂可用4～5%NaOH或NaHCO3溶液再生。常用复床式或混床式离子交换柱脱盐。本法费用较高，树脂再生等操作也较复杂，多用于处理水量不大的脱盐设备。处理后可使水中的剩余盐含量降到10～15mg/L。

(2) 电渗析法： 以离子交换树脂制成离子交换膜，利用交换膜对阴、阳离子的选择透过性，在直流电场作用下，使部分水中的盐浓度提高，而其余的水中含盐量下降。电渗析器的原理及构造参见“电渗析法”条。

电渗析除盐的方式有： ①一次式。原水经过膜堆内部串联的各段，直接在出口流出淡水。此法除盐范围较广，但所需膜的面积大，设备内部压力损失也较大，仅能用于水量小的场合。②批量循环式。设有淡水、浓水循环池，淡水循环水池的水循环进入电渗析器，直到淡水池含盐量合格时即生产出一池淡水。仅能用于含盐量高，产水量低的情况。③连续部分循环式。设备与批量循环式相似，在淡水池中边抽淡水，边补充同样量的原水，此法可连续生产，用于水量中等的除盐设备。④多段连续式。以多台电渗析器串联应用，台数按原水盐浓度、脱盐要求及每段的去除率而定。如每段去除率在25～60%，一般为2～6台。此式可用作大规模除盐设备。

电渗析法脱盐所需能量与被处理水的盐浓度成正比，在脱盐时，能耗较大。

(3) 反渗透法： 采用醋酸纤维素膜及尼龙纤维素膜制成的半渗透膜，用高于渗透压的压力在含盐水一侧加压，使淡水透过半渗透膜至另一侧，而盐分阻留于原来的一侧，从而使水脱盐。在所加压力的推动下，水流与正常的渗透方向相反故称为反渗透。反渗透除盐是直接从盐水中压取淡水，不涉及物相转化，减少了能量转化的损失，故能耗较低。

反渗透压力要比理论值高30～50个大气压。膜的反渗透能力为每日50～400L/m2。由于反渗透膜产水量低，不宜采用板式反渗透器，而应采用管式、空心纤维式反渗透器。将半渗透膜附在管子上，不需另加支撑结构，就有较大的渗透面积，每立方米容积内的空心纤维渗透面积可达30000～40000m2，设备容积的利用率较高。故比其他脱盐方法的实用价值高。适于处理大量的水。

(4) 蒸馏法：利用含盐水沸腾时产生的蒸汽，经过冷却凝结而得到淡水。常通过加热、降压，以加速水分子运动而成为蒸汽。可利用太阳能，核能，海洋温差等能源。常用的蒸馏法有多效蒸馏、急骤蒸馏及蒸汽压缩蒸馏等。①多效蒸馏：利用多个蒸发罐，在不同压力下蒸发，使第一罐的蒸汽顺次作为后列各罐的热源，将热源多次利用。冷凝器内真空度低于0.56大气压。水蒸气在冷凝器内凝结急骤蒸馏：如图2所示，蒸发器上部为闪蒸室，当蒸发器下部进入100℃的海水后，由于蒸发器内的压力低于海水在100℃沸腾时的蒸发压力，海水会迅速汽化为蒸汽，蒸汽碰到冷海水管组成的冷凝器就凝结成淡水，且生成的水垢不多。适于大量水的脱盐。③蒸汽压缩蒸馏：利用压缩蒸汽的饱和温度作为蒸发的热源。仅在起动时需要起动加热蒸汽，运转开始后，只要保持压缩机正常工作，不必另外加热。其工作原理如图3。

图1 多级蒸馏法原理

图2急骤蒸馏原理

图3蒸汽压缩蒸馏原理

蒸馏法易于发生结垢和腐蚀，影响设备的正常运转及生产效率。此法可用于规模较大的海水淡化，但价格较贵。

(5) 冷冻法：利用含盐水冻结后，水结晶成冰，而盐仍留在溶液中的特性进行脱盐，再将冰溶解就得到淡水。常利用在低压下(约0.005kg/cm²)。水汽化的吸热作用使海水结冰。再利用冰的浮力，使冰与海水分离，溶化冰而得到淡水。此法生产设备复杂，产淡水量不高。

(6) 其他方法：①溶剂萃取法：利用某种溶剂如三乙胺能吸收水(约30%)而不溶解盐的特性，使溶剂吸收盐水中的部分水后与浓盐水分离，再使溶剂与水分离得到淡水。但从淡水和废液中回收溶剂尚有待研究更经济、方便的方法。②水化物法：在常温下保持一定压力，使某种气体与水接触生成包含水分子的冰状水合物结晶。再把晶体洗涤，溶化后，分离出原来加入的某种气体，而得到淡水。目前利用丙烷，溴甲烷，氟利昂等，形成水化物结晶。这些方法价格昂贵，尚处于实验阶段。

上述各种脱盐工艺，费用较高，降低成本尚待进一步研究。目前反渗透法和电渗析法相对费用稍低，有一定的实用价值。蒸馏法，尤其急骤蒸馏法，可用于大型海水淡化，但需有廉价的能源。