بحران آب آشامیدنی در بسیاری از نقاط جهان وجود دارد. تکنولوژی‌های نمک‌زدایی تا حد زیادی مشکلات کمبود آب را کاهش می‌دهند و کیفیت زندگی و وضعیت اقتصادی را بهبود می‌بخشند. با توجه به اینکه فرایندهای نمک‌زدایی مختلفی وجود دارد؛ اما اسمز معکوس از فرایندهای غشایی است که اخیراً پیشرفت‌ها و کاربردهای زیادی داشته است. همواره فاکتورهای زیادی بر عملکرد یک سیستم نمک‌زدایی تأثیر دارد؛ از جملة این موارد، می‌توان به تغییرات دما، فشار، غلظت آب ورودی، میزان آب ورودی، نحوه طراحی و چیدمان ممبرین‌ها اشاره کرد. در این پژوهش، تغییرات هر یک از این پارامترها و تأثیرش بر عملکرد سیستم با معادلات ریاضی، پکیج نرم‌افزاری و تجربیات میدانی به‌دست آمد. طبق یافته‌ها، فشار و دما همواره به‌عنوان فاکتوری با کارکرد متناقص در حفظ کیفیت و کمیت آب تصفیه‌شده عمل می‌کنند. افزایش غلظت و میزان آب ورودی باعث کاهش کیفیت آب تصفیه‌شده می‌شود. برای افزایش 10% راندمان می‌توان سیستم دو مرحله‌ای یا سیستم با بازگشت آب را طراحی کرد. همچنین، آرایش سری ممبرین‌ها، عملکرد بهتری نسبت به آرایش موازی آنها داشت؛ به طوری که باعث بهبود 12% در راندمان شد.