隨著化工、制藥、造紙等行業的發展，高濃度難降解廢水一直是廢水處理的難點。而采用蒸發技術處理高濃度廢水主要利用水(溶劑)與污染物(溶質)之間的沸點差異，通過控制廢水在一定溫度、氣壓下發生表面或內部的氣化，將溶劑與溶質分離的過程。

經過蒸發，沸點高的污染物被留在蒸發殘液中，而低沸點的水將以冷凝液形式排出。根據蒸發的原理，只有當污染物與水沸點差異比較大時，才會有較好的分離效果。否則，污染物會直接蒸發成為冷凝液的一部分，或者與水產生共沸而進入冷凝液，而導致出水COD升高。因此，對于特定廢水需采用合適的冷凝水處理工藝，使污水處理系統出水達到要求。

目前廢水處理中已有應用的蒸發設備有多效蒸發器及機械壓縮蒸發器。