某油田稠油采出水属于高矿化度高硬度含油污水,达不到外排标准,注入井下选不到合适的地层,已建的废水存储池将很快不能满足需求。该油田地处干旱缺水地区,年降水量200mm,SAGD（蒸汽辅助重力泄油）开采技术需要大量淡水作为热采注汽锅炉水源。故该油田拟新建污水处理回用锅炉系统,解决水资源短缺与稠油采出水处置问题。为解决稠油采出水回用锅炉硬度问题,开展了本论文利用烟道气中的CO₂和碱液作为化学沉淀软化法的药剂除稠油采出水硬度的相关研究。本文以新疆某油田A、B污水处理站的污水为研究对象,对其进行了较为全面的水质特性分析,确定了去除水中硬度的主要方向。针对该污水水质特点及主要影响因素即碱液加量、通气时间、通气排量,进行室内模拟实验,并根据室内小试结果设计中试工艺与设备,通过中试实验为工业化应用提供可靠参数。中试研究结果表明水处理量为0.5m³/h,在碱液加量为4000mg/L、烟道气通量为10m³/h,水的硬度能较快的在2h降至300mg/L以下,满足锅炉软化器进水对硬度的要求,CO₂气体体积与处理水量气水比为2:1。此时除钙率达到98.7%,Ca²⁺浓度降至20.39mg/L,总硬度降至233.6mg/L,CO₂气体有效利用率为25%。