蒸发技术：蒸发法通过把废水加热到沸点或降低蒸汽压两种途径实现，可产生TDS在2～50mg/L的高品质产水。该技术对进水水质的要求低，但投资、运行成本高，且对操作人员素质要求高。目前国外采出水资源化利用实施案例中应用较多的是机械蒸汽压缩工艺，即MVC工艺。该工艺处理稠油废水始于1999年，主要与石灰软化加弱酸离子交换系统结合来处理稠油废水，将蒸发器与结晶器相结合，可有效处理直流蒸汽锅炉汽水分离器的排污。
2004年以后，基于蒸发法的成功经验和数据，开始直接处理除油后的SAGD采出水，将蒸发后的水进汽包式锅炉，产生100%干度的过热蒸汽直接进行SAGD油田的注汽。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
目前，在加拿大阿尔伯达和其他国家大约有14套运行和在建的稠油废水蒸发装置。至少有12套新的蒸发器处于计划阶段并将在未来几年陆续投用。以蒸发法采油废水处理工艺代替传统石灰软化结合弱酸离子交换工艺是SAGD技术和经济可行性提升的标志。
AquaPure公司研制了NOMAD2000移动式油田废水处理装置，所用专利蒸发器采用宽间隙板蒸发器代替了传统的壳管式蒸发器，升膜设计，沸腾发生在湿表面，抑制了结垢。装置由预处理模块、蒸发器模块和压缩机模块组成。处理规模397m3/d，产水318m3/d，最大进水TDS80000mg/L。处理后的废水销售、重复利用或环保排放。
蔡钊荣等采用以低温多效蒸发技术为核心的处理工艺，在郑王庄油田稠油进行了处理量规模为50m3/d的中试，将矿化度为12000mg/L，总硬度1100mg/L，SiO2250mg/L的废水处理后达到热采锅炉供水标准。
反渗透技术与其他除盐方法相比，具有能耗低、工艺简单、占地面积小、不污染环境等特点，近年来研究应用较多。
2003年，美国得克萨斯A&M大学制造了2套移动式水处理装置，单套可生产8m3/d农业水质的淡水(TDS<500mg/L)。其中1套装置已在得克萨斯州格赖姆斯县进行了试验，可将油田采出水TDS由12500mg/L降至150mg/L。出水用于恢复牧场和野生动物栖息地。
2008年，Veolia采用OPUSTM技术在SanArdo油田建立了示范工程，处理规模50000桶/d(约7950m3/d)，产出水排放补给平原地下水。该技术是一种处理高含硅、有机物、硬度、硼和微粒的进水的淡化工艺，由脱气、化学软化、过滤、离子交换软化、保安过滤和反渗透等处理单元组成。进水TDS、硅、硼、总有机碳、含油量分别为5500～7000mg/L、0～300mg/L、0～330mg/L、0～80mg/L、0～60mg/L时，经处理后出水到达废弃物处置指标WDR要求的标准。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
国内油田废水反渗透处理技术处于试验和小规模现场应用阶段。胜利油田采油院在陈庄油田采用生化―超滤―反渗透工艺建成了处理规模为360m3/d的现场流程，生化处理后废水含油量<2mg/L，CODCr<100mg/L，再经反渗透脱盐处理后，TDS<1000mg/L，各项指标达到热采锅炉进水要求，产水直接用于试验区稠油热采注汽锅炉。胜利油田孤岛油田采用溶气气浮+粗滤、精细过滤+超滤+反渗透的工艺建成1000m3/d产水规模的现场应用工程，聚合物含量从31.73mg/L降至0.22mg/L、含油量从293.875mg/L降至1.13mg/L、SS从210.125mg/L降至0，反渗透出水矿化度232.4mg/L。产水回用于三采配聚用水，配制聚合物溶液黏度为3300～3650mPa・s，是目前用黄河水配制水平的1.3倍。反渗透技术在国内油田废水处理中尚未大规模推广应用的主要原因是油田废水水质复杂，高含油、高含盐、高COD等，缺乏长期有效的膜预处理工艺，以及技术支持不到位，缺乏有效的膜应用的评价方法和解决膜污染的有效方案。
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