Принцип конструкции оборудования для опреснения морской воды основан на избирательной проницаемости полу-проницаемых мембран. Под высоким давлением морская вода пропускается через мембрану обратного осмоса. Молекулы воды проходят через поры мембраны, образуя пресную воду, в то время как ионы солей и другие растворенные примеси задерживаются и выводятся в виде концентрированного рассола. Таким образом, ключом к проектированию системы является создание достаточно высокого рабочего давления (обычно намного выше, чем осмотическое давление морской воды), чтобы преодолеть тенденцию естественного осмоса и добиться обратного процесса разделения.
Оборудование для опреснения морской воды обычно состоит из блока предварительной обработки, блока повышения давления, блока мембранного разделения и блока последующей-очистки. Секция предварительной обработки удаляет взвешенные твердые частицы и органические вещества посредством песчаной фильтрации, ультрафильтрации или дозирования химикатов для предотвращения загрязнения мембраны. Блок наддува приводится в действие насосом высокого-давления. Мембранная сепарационная установка представляет собой ядро, в котором используются несколько сосудов под давлением, соединенных последовательно и параллельно, для достижения крупномасштабной-переработки. Последующая-очистка используется для корректировки pH, минерализации или дезинфекции, обеспечивая соответствие добытой воды стандартам питьевой воды.
В системах опреснения морской воды особое внимание уделяется рекуперации энергии и повышению эффективности. Например, устройство рекуперации энергии (ERD) используется для рекуперации энергии давления концентрированного рассола, чтобы снизить общее потребление энергии. Одновременно с этим за счет оптимизации расположения мембран, контроля скорости восстановления и уменьшения загрязнения мембран можно еще больше повысить эксплуатационную стабильность и экономическую эффективность системы. В целом, конструкция оборудования для опреснения морской воды обратным осмосом, по сути, представляет собой «систему селективной сепарации, приводимую в действие высоким давлением», с учетом качества воды, энергопотребления и долгосрочной-стабильности работы.