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海水淡化也称海水化淡、海水脱盐，是指将海水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的工序。
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海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水，有时食用盐也会作为副产品被生产出来[1]。海水淡化在极度缺乏降水的中东地区很流行，在某些岛屿和船只上也被使用，一部分靠海的火力发电厂及核能电厂也以海水淡化产出用于冷却炉心的水源。海水淡化需要大量能量，所以在不富裕的国家经济效益并不高。而淡化后的副产品“卤水”（高盐度海水），也常有排放问题。
沙特阿拉伯的海水淡化厂占全球海水淡化总量的24%。
目前全球最大的海水淡化厂为阿拉伯联合酋长国的阿布扎比海水淡化厂，每日产水量可达909,000立方米，每年可产生3.3亿立方米的海淡水。
部分淡化技术仍在试验阶段。直至2004年7月，两种最常用的淡化技术是逆渗透（全球淡化能力的47.2%）及多级闪蒸（全球淡化能力的36.5%）。[4]
蒸馏法是从海水获得淡水的一种方法。为了节省能源，可利用太阳能来蒸馏。[5]
蒸馏法也是实验室常用之制备纯水的方法之一。
在水循环的海洋水分蒸发是一个自然淡化过程。
海冰的形成也是海水淡化的过程。冻结时，盐被从海水排出。尽管一些盐水被困，海冰的盐度总体比海水要低得多。
红树林生长在海水中；它们通过部分的根捕获盐，分泌盐，然后由动物（通常是螃蟹）食用。额外的盐的去除是通过将其存储在叶子，然后脱落叶子完成。某些类型的红树林它们的叶子有类似海鸟盐腺的方式的工作腺体。
估计在15,000-20,000个海水淡化厂之间变化很大，产量超过20,000立方米/天。 微型海水淡化厂几乎在美国所有天然气或压裂设施附近运行。
截至2021年，新加坡的每日用水量达4亿3000万加仑[6]，新加坡目前共设有4间海水淡化厂来满足其中一部分的用水需求。
| 序号 | 海水淡化厂 | 启用年份 | 每日食用水产量 | 地址 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 中 | 英 | 邮编 | ||||
| 1 | 新泉海水淡化厂 | 2005年 | 3000万加仑 | 大士西1道90号 | 90 Tuas South Ave 1 | 637493 |
| 2 | 大士南海水淡化厂 | 2013年 | 7000万加仑 | 大士西3道92号 | 92 Tuas South Ave 3 | 637368 |
| 3 | 大士海水淡化厂 | 2018年[7] | 1000万加仑 | 大士西3道90F号 | 90F Tuas South Ave 3 | 637814 |
| 4 | 吉宝滨海东海水淡化厂 | 2021年 | 3000万加仑 | 滨海东道1号 | 1 Marina East Drive | 029996 |
| 5 | 裕廊岛海水淡化厂 | 2022年[8] | 3000万加仑 | 香灰丽弯18号 | 18 Tembusu Crescent | 627612 |
据信阿尔及利亚至少有15座海水淡化厂投入运营。
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