نمک زدایی عملیات ایجاد آب شیرین با از بین بردن نمک آب است. شوری آب درجات مختلفی دارد. که بر دشواری و هزینه ی مربوط به تصفیه تأثیر دارد، و درجه نمک آب در میلیون (ppm) اندازه گیری می شود. یکی از سازمانهای بین المللی طرحی کلی از ترکیبات مربوط به آب نمک فراهم کرده است:
1000 ppm تا 3000 ppm نمک محلول کم، 3000 ppm - 1000 ppm نمک محلول متوسط و 10000 ppm - 35000 ppm نمک محلول بالا است.محلول نمک کمتر از 1000 ppm باشد، آب را شیرین در فرض می کنند، و برای آشامیدن و استفاده خانگی, صنعتی و کشاورزی سالم است. برای این که یک مقیاس در نظر بگیریم، نمک آب اقیانوس حدودا 35000 ppm، نمک دریاچه بزرگ نمک بین 50000 - 270000 ppm، و شوری متوسط دریای خزر در حدود 12000 ppm است. هر چه میزان آب, شورتر باشد، برای شیرین کردن آن باید انرژی و تلاش بیشتری صرف شود.
عملیات نمک زدایی
برای نمک زدایی عملیات متفاوتی وجود دارد که در زیر توضیح داده می شوند. اسمز معکوس رایج ترین نوع عملیات نمک زدایی می باشد و تقطیر سریع عملی است که درحال حاضر بیشترین مقدار آب را تصفیه می کندتصفیه آب به روش اسمز معکوساسمز معکوس عملی است که محلول آب را از میان غشاء همراه با فشار عبور می دهند و غشاء از عبور نمک جلوگیری می کند. عملیات اسمز معکوس از انرژی کمی برخوردار است.
معایبی برای عملیات اسمز معکوس وجود دارد. غشاء های باعث جمع شدن باکتری های بسیار و "مسدود شدن" می باشند. درصورتی که کلر را برای برطرف کردن باکتری ها انتخاب شود، ممبرین ها بدتر می شوند.
اسمز رو به جلو
در اسمز رو به جلو از عملیات اسمز به صورت طبیعی انجام می گیرد؛ مواد از ناحیه با غلظت کم به منطقه ای با غلظت بالا حرکت می کند. هزینه آن برای این عملیات نصف هزینه ی اسمز معکوس می باشد، زیرا برای تکمیل عملیات انرژی کمتری صورت می گیرد.به جای فرآیند فشار عملیات اسمز به صورت طبیعی انجام می گیرد.اسمز رو به جلو، دارای پتانسیل بسیار زیاد است، اما هنوز هم نمک زدایی کاری نوین محسوب می شود.
الکترودیالیز
در الکترودیالیز معکوس، مانند اسمز معکوس، از ممبرین استفاده می کند، با این تفاوت که بار الکتریکی به محلول اضافه می شود تا یون های فلزی از یک طرف جذب قطب مثبت شده، و یون های دیگر (نمک) به طرف قطب منفی جذب شوند. بارهای مثبت و منفی براساس بازه زمانی تغییر می کنند تا ممبرین دچار آلودگی بیش از حد نشود.
یون هایی مثبت و منفی که بر روی دو صفحه قرار می گیرند می توانند برطرف شوند، و آب خالص خارج می کنند. ممبرین هایی تولید شده اند که در برابر کلر مقاوم هستند و در مقایسه با اسمز معکوس یون های مضر بیشتری را از بین میبرند. مشکل اولیه ی الکترودیالیز معکوس، هزینه مربوط به سرمایه گذاری جهت ایجاد تأسیسات، و نیز هزینه های انرژی می باشد.
نمک زدایی حرارتی
آب شیرین کن حرارتی روشی برای از بین بردن آلودگی های آب است که می تواند از طریق عملیات بسیار متفاوتی انجام گردد، و شامل حذف نمک و دیگر آلاینده ها است. کل نمک زدایی حرارتی عبارت است از عملیات گرم کردن محلول آبی و جمع آوری آب خالص، هنگامی که بخار سرد می شود و چگالش رخ می دهد. دو روش نمک زدایی از آب که اغلب مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:
جغرافیای آب شیرین کنعملیات نمک زدایی کشورهایی استفاده می شود که نیاز شدیدی به آب شیرین دارند، سرمایه دار هستند.و انرژی کافی برای تولید دارا می باشند. خاور میانه یکی از بهترین مناطق برای استقرار آب شیرین کن است. بزرگ ترین تولیدکنندگان آب شیرین نیز عبارتند از: اسپانیا، ایالات متحده آمریکا، الجزایر، چین، هند، استرالیا، و آروبا. انتظار می رود که این فن آوری به طور فزاینده ای گسترش یابد، به ویژه در ایالات متحده، لیبی، چین، و هند.عربستان سعودی رتبه اول در تولید آب شیرین می باشد.
آنها از روش تقطیر سریع چندمرحله ای در چندین نیروگاه بزرگ استفاده می کنند، و آب بسیاری از شهرهای بزرگ، از جمله ریاض که بزرگ ترین شهر عربستان است و صدها مایل دورتر از ساحل قرار دارد، را تأمین می کنند.در آمریکا، بزرگ ترین کارخانه دستگاه تصفیه آب در Tampa Bay، فلوریدا می باشد، این درحالی است که خروجی آن در مقایسه با اکثر تأسیسات خاور میانه کم است. ایالت های دیگر از قبیل کالیفرنیا و تگزاس نیز در حال ایجاد تأسیسات برای نیروگاه های بزرگ نمک زدایی هستند.