نگاهی به تاریخچه شیرین سازی آب در جهان
سالم سازی آب یکی از قدیمی‌ترین مقوله‌های زندگی بشری بوده‌است، به‌طوری که در کتاب‌های یونان باستان و سانسکریت نیز راجع به‌روش‌های تصفیه آب صحبت شده‌است. در این متون از روشهایی با استفاده از فیلترهای شنی و گرانولی توصیف شده‌اند که برای تصفیه‌آب در کنار حرارت استفاده می‌شده است. مصریان باستان نیز با افزودن مواد شیمیایی چون سولفات سدیم به آب آن‌را سالم‌سازی می‌کردند. این مواد ذرات معلق را جذب کرده و ته‌نشین می‌شدند، بنابراین با جدا کردن آب از سایر مواد کیفیت را بهبود می‌بخشیدند.
تصفیه آب در روم و ایران باستان
رومیان نیز با عبور دادن آب از حوضچه‌های شنی آن را تصفیه می‌کردند. همچنین شهر ونیز که فاقد منبع آب شیرین بوده‌است، با جمع‌آوری آب باران و بارندگی بر روی بام‌ها و حیاط‌ها، عبور دادن از میان لوله‌های حاوی شن و ماسه و هدایت آن به منابع آب شرب خود را تامین می‌کردند.
باتوجه به موقعیت جغرافیایی ایران، در اختیار داشتن منابع آب شیرین و آلوده نکردن آب که احتمالا به‌دلیل آموزه‌های زرتشت و مقدس شمردن آب بوده‌است، تصفیه آب در میان ایرانیان پیشرفت چندانی نداشته‌است.
بقایای سیستم‌های فاضلاب در شهر سوخته‌ی بازمانده از زمان هخامنشیان نشان‌دهنده‌ی اهمیت جداسازی فاضلاب از آب شرب نزد ایرانیان است، به‌علاوه کاوش‌ها نشان‌داده‌اند که حتی تصفیه فاضلاب نیز به روشهای باستانی انجام می‌گرفته‌است.
همچنین جابرابن حیان، دانشمند ایرانی از روش تقطیر که یکی از روشهای عمومی آزمایشگاهی در تصفیه آب است برای تولید آب خالص استفاده می‌کرده‌است.
تصفیه آب در مقیاس کلان
اما اولین شهری که از اویل قرن نوزدهم تمام آب مصرفی خود را تصفیه کرد، شهر بیزلی در اسکاتلند بود.
تصفیه آب این شهر در دو مرحله ته‌نشین‌سازی و پس از آن فیلتراسیون انجام می‌شد. تصفیه آب به سرعت در اروپا گسترش یافت، به‌طوریکه تا اواخر قرن ۱۹ اکثر منابع آبی کشورهای اروپایی دارای فیلتراسیون‌های ماسه‌ای بودند.
اولین پروژه‌ی تصفیه آب در آمریکا، پس از اروپا و در شهر ریچموند ایالت ویرجینا صورت گرفت که به شکست منجر شده و چندین سال طول کشید تا این پروژه دوباره راه‌اندازی‌شود.
پس از جنگ‌های داخلی، چندین پروژه با الگوبرداری از روشهای فیلتراسیون اروپایی شروع شد که اکثرا به شکست منجر شدند چرا که ماهیت رودخانه‌های اروپا با آمریکا متفاوت بود و در نتیجه روشهای فیلتراسیون ماسه‌ای اروپا مناسب با شرایط رودهای آمریکا نبود. بنابراین در اواخر قرن نوزدهم، فیلترهای شنی تند (تحت فشار) ساخته‌شد که به‌صورت هیدرولیکی نیز تمیز می‌شدند. این فیلترها آغاز دوران جدیدی در صنعت تصفیه آب بودند.
تا اواخر قرن نوزدهم این باور در همه وجود داشت که فیلتراسیون مانع اصلی انتقال بیماری است، بنابراین به عنوان مهم‌ترین بخش تصفیه آب در نظر گرفته شده و سرمایه‌گذاری‌های کلانی در راه رشد و توسعه آن انجام میگرفت.
گندزدایی آب
با پذیرش انتقال میکروبی بیماری و قدرت انتقال آن توسط آب، اولین تلاش‌ها برای گندزدایی آب صورت پذیرفت. در ابتدا با افزودن رنگبرها و هیپوکلریت، گندزدایی به‌صورت موقت و در موارد خاص صورت می‌پذیرفت. تا زمانیکه اولین واحد گندزدایی با کلرینه کردن دائم آب در اولین سال‌های قرن بیستم در بلژیک افتتاح شد.
تولید کلر برای اولین بار در اواخر اولین دهه‌ی قرن بیستم برای گندزدایی آب مورد استفاده قرارگرفت. پس از آن در فیلادلفیا برای پاکسازی از اوزن استفاده‌شد که هیچگاه فراگیر نشد. گندزدایی و استفاده وسیع از کلر، مرگ‌ومیر ناشی از بیماری‌های با منشا آب را کاهش داد.
سایر روشهای تصفیه‌ی آب با سرعت کمتری گسترش پیدا کرد. به‌طور مثال استفاده از منعقدسازی به همراه فیلترهای شنی سریع به‌عنوان مکمل عملیات ته‌نشینی در آمریکا صورت گرفت. همچنین نرم کردن آب‌های سخت که در قرن نوزدهم صورت میگرفت، تا قرن بیستم در مصارف عمومی آب مورد استفاده قرار نگرفت. همچنین استفاده از زغال برای جداسازی مواد آلی محلول از آب در قرن نوزدهم مورد آزمایش قرار گرفته‌بود، هیچگاه در مصارف عمومی مورد استفاده‌قرار نگرفته بود. اصلاح ذغال و تبدیل آن به کربن اکتیو و استفاده در مصارف تصفیه آب تنها در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته‌است.
روش های شیرین سازی آب
امروزه زوشهای شیرین سازی آب را میتوان به سه دسته غشایی، گرمایی و هیبرید دستع بندی کرد. برخی از روشهایی که در پایین ذکر شده اند تنها در مقیاس آزمایشگاهیی و یا نظریه بوده و در صنعت عملا کاربردی ندارند.
1- روشهای غشایی (Membrane)
1-1- روش های الکترودیاز معکوس (Electrodialysis Reversal)
1-2- اسمز معکوس (Reverse Osmosis)
1-3- اسمز مستقیم (Forward Osmosis)
1-4- تقطیر غشایی (Membrane Distillation)
1-5- تقطیر دوار (Rotary Distillation)
2- روش های گرمایی (Thermal)
2-1 تقطیر چندمرحله ای (Multi-stage flash)
2-2 تقطیر چندمرحله ای مضاعف (Multiple-effect distillation)
2-3 بخار فشرده (Vapor Compression)
2-4 روش تقطیر با انرژی خورشیدی (MEH)
2-5 روش تقطیر با انرژی خورشیدی (MES)
3- سایر روش ها
3-1 کریستال شدن متان هیدرات (Methane Hydrate Crystallization)
3-2 یخ زدن (Freezing)
3-3 رطوبت خورشیدی (Solar Humidification)
3-4 هیبرید (ED & RO)
3-5 تعویض یونی (Ion Exchange)
3-6 عبور جریان از خازن (Flow Through Capacity)
3-7 نیروی جزر و مد
3-8 شیرین سازی با استفاده از انرژی هسته ای (Nuclear Hydrogen Desalination)