本发明涉及一种超滤除硅系统以及基于该系统实现的超滤除硅处理工艺，属于水处理技术领域。
背景技术：
油田注采工艺将油田污水回用于蒸汽发生器来缓解清水资源的紧缺成为一种有效举措。油田污水经过蒸汽发生器处理后得到的分离液称为蒸汽发生器高温分离液，大量硅酸盐以离子或胶体形式存在于该分离液中，蒸汽发生器高温分离液的温度为95℃，ph值为11-13，油含量≥10mg/l，硅含量≥850mg/l。若直接将蒸汽发生器高温分离液直接回用于注汽蒸汽发生器，将蒸汽发生器高温分离液中的这些硅化合物将在高温下形成致密而坚硬的硅垢，很难用普通的方法清洗，严重影响设备的传热效率与安全运行。因此，蒸汽发生器高温分离液中硅的去除变成目前急需解决的问题。
目前，常用的除硅方法有混凝除硅法、反渗透除硅法、超滤除硅法、离子交换除硅法。其中的混凝除硅法运行成本高、占地面积大；反渗透除硅法对水温和水质要求高，且水利用率低；超滤除硅法中普通有机超滤膜在95℃的高温下无法使用；离子交换法只适合脱除污水中的离子硅。而且上述的除硅方法均存在污水排放、污染环境的问题。
技术实现要素：
本发明基于上述现有除硅方法在处理蒸汽发生器高温分离液时存在的除硅效果不理想、水利用率低、排放水污染环境等一系列问题进行探索；本发明目的之一在于提供一种针对蒸汽发生器高温分离液的超滤除硅系统，该系统具有结构设计科学合理、设备成本低、操作简单、运行费用低且能够实现水的无限内循环处理；本发明的目的之二在于提供一种基于该系统实现的超滤除硅处理工艺，该工艺除硅效果好、无限内循环的处理方式保证了水的利用率达到最大化，真正实现了污水零排放，节能更环保。
本发明采用的技术方案如下：
蒸汽发生器高温分离液超滤除硅系统，特殊之处在于，其结构包括：
预处理系统，接收蒸汽发生器高温分离液并对其依次进行气浮、沉淀、过滤，产生预处理产水和污泥；
超滤系统，接收预处理产水并经由超滤膜过滤，得到产水和浓水；
压滤系统，对污泥进行沉淀、分离、压滤，分离出固体和压滤液。
所述超滤系统包括接收预处理产水的预处理产水箱、与所述预处理产水箱连通的陶瓷超滤膜以及经由管路与所述陶瓷超滤膜相连通的产水箱，经超滤后的一部分浓水经由第一回流管路与预处理系统相连，经超滤后的另一部分浓水经由第二回流管路连通至预处理产水箱；
所述预处理产水箱经由第三回流管路与所述预处理系统相连通；
所述压滤系统分离的压滤液经由第四回流管路回流至预处理系统。
所述陶瓷超滤膜采用的是孔径为0.01-0.04微米的陶瓷过滤膜；其一侧连通有对其进行膜清洗的清洗水箱。
所述预处理系统包括气浮系统、沉淀系统和过滤系统。
蒸汽发生器高温分离液超滤除硅处理工艺，其特殊之处在于，包括以下工艺步骤：
s1、向蒸汽发生器高温分离液中投加无机酸，使分离液的ph值保持在3-8，此时分离液中90%以上的离子硅转化为胶体硅和惰性硅；
s2、分离液在预处理系统中依次经过气浮、沉淀和过滤处理，产生的预处理产水进入预处理产水箱储存中转，产生的含硅污泥进入污泥池中沉淀分离；
s3、预处理产水进入超滤系统，经陶瓷超滤膜去除预处理产水中的胶体硅，透过超滤膜的产水进入产水箱，用于回注蒸汽发生器；截留的浓水进入浓水箱，进行再循环处理；
s4、浓水箱中少量浓水经由第一回流管路返回至预处理系统，重复s2的处理过程；
s5、浓水箱中大量浓水经由第二回流管路回流至预处理产水箱，重复s3的处理过程；
s6、当预处理产水箱中的预处理产水硅含量与蒸汽发生器高温分离液的硅含量持平时，控制预处理产水箱中的预处理产水经由第三回流管路进入预处理系统，重复s2的处理过程；
s7、污泥池中的含硅污泥沉淀分离后，经由压滤机进行压滤，固体集中处理，压滤液经由第四回流管路返回至预处理系统，重复s2处理过程。
所述s3中，陶瓷超滤膜的膜孔径为0.01-0.04微米。
以预处理产水箱向陶瓷超滤膜的进水量为基准，所述陶瓷超滤膜的产水量占所述进水量的6%-7.2%；所述浓水箱经由第一回流管路返回至预处理系统的浓水量占所述进水量的0.7%-0.8%；所述浓水箱经由第二回流管路返回至预处理产水箱的浓水量占所述进水量的92%-93%；通过上述的流量控制能够使大部分浓水返回预处理产水箱提高错流进水量，有效防止超滤膜结堵结垢。
本发明的蒸汽发生器高温分离液超滤除硅系统及超滤除硅处理工艺，利用硅不同形态的转化，达到除硅的目的。本发明的处理工艺在预处理阶段添加无机酸促使离子硅转化为胶体硅和惰性硅，其中的惰性硅通过压滤系统去除，而胶体硅通过超滤系统分离。由于蒸汽发生器高温分离液的温度为95℃，ph值为11-13，油含量≥10mg/l，硅含量≥850mg/l，本发明采用了耐高温、耐腐蚀的陶瓷超滤膜，并通过膜孔径的选择实现大流量错流分离蒸汽发生器高温分离液中的胶体硅，同时产生的浓水进入再循环利用，整个系统形成了水的闭环循环系统，而整个工艺处理过程中不存在水的排放，水达到了最大限度的利用，实现了真正意义上的水的零排放，节能环保无污染。另外，本发明的超滤除硅系统操作简单可靠，投资少，运行成本低，陶瓷超滤膜在产生污堵后，用膜清洗剂可完全清洗。
附图说明
图1、本发明蒸汽发生器高温分离液超滤除硅系统及工艺流程框图。
具体实施例
以下给出本申请的具体实施例，用来对本申请的结构组成和工艺过程作进一步的详细说明。
实施例1
蒸汽发生器高温分离液超滤除硅系统，其结构包括：用于接收蒸汽发生器高温分离液并对其依次进行气浮、沉淀、过滤，产生预处理产水和污泥的预处理系统；接收来自于所述预处理系统的预处理产水并对其进行超滤膜过滤，得到产水和浓水的超滤系统；接收来自于所述预处理系经充的污泥并对其进行沉淀、分离、压滤，分离出固体和压滤液的压滤系统。所述预处理系统是由气浮系统、沉淀系统和过滤系统构成；所述超滤系统包括接收预处理产水的预处理产水箱、与所述预处理产水箱连通的陶瓷超滤膜以及经由管路与所述陶瓷超滤膜相连通的产水箱，经超滤后的一部分浓水经由第一回流管路与预处理系统相连，经超滤后的另一部分浓水经由第二回流管路连通至预处理产水箱；所述预处理产水箱经由第三回流管路与所述预处理系统相连通；所述压滤系统分离的压滤液经由第四回流管路回流至预处理系统。所述陶瓷超滤膜采用的是孔径为0.01-0.04微米的陶瓷过滤膜；其一侧连通有对其进行膜清洗的清洗水箱。
实施例2
蒸汽发生器高温分离液超滤除硅处理工艺，包括以下工艺步骤：
s1、向蒸汽发生器高温分离液中投加盐酸或硫酸，使分离液的ph值保持在3-8，此时分离液中90%以上的离子硅转化为胶体硅和惰性硅；
s2、分离液在预处理系统中依次经过气浮、沉淀和过滤处理，产生的预处理产水进入预处理产水箱储存中转，产生的含硅污泥进入污泥池中沉淀分离；
s3、预处理产水进入超滤系统，经陶瓷超滤膜去除预处理产水中的胶体硅，透过超滤膜的产水进入产水箱，用于回注蒸汽发生器；截留的浓水进入浓水箱，进行再循环处理；
s4、浓水箱中少量浓水经由第一回流管路返回至预处理系统，重复s2的处理过程；
s5、浓水箱中大量浓水经由第二回流管路回流至预处理产水箱，重复s3的处理过程；
s6、当预处理产水箱中的预处理产水硅含量与蒸汽发生器高温分离液的硅含量持平时，控制预处理产水箱中的预处理产水经由第三回流管路进入预处理系统，重复s2的处理过程；
s7、污泥池中的含硅污泥沉淀分离后，经由压滤机进行压滤，固体集中处理，压滤液经由第四回流管路返回至预处理系统，重复s2处理过程。
所述s3中，陶瓷超滤膜的膜孔径为0.01-0.04微米。
以预处理产水箱向陶瓷超滤膜的进水量为基准，所述陶瓷超滤膜的产水量占所述进水量的6%；所述浓水箱经由第一回流管路返回至预处理系统的浓水量占所述进水量的0.7%；所述浓水箱经由第二回流管路返回至预处理产水箱的浓水量占所述进水量的92%；通过上述的流量控制能够使大部分浓水返回预处理产水箱提高错流进水量，有效防止超滤膜结堵结垢。
实施例3
本实施例与实施例2的不同之处在于
以预处理产水箱向陶瓷超滤膜的进水量为基准，所述陶瓷超滤膜的产水量占所述进水量的7.2%；所述浓水箱经由第一回流管路返回至预处理系统的浓水量占所述进水量的0.8%；所述浓水箱经由第二回流管路返回至预处理产水箱的浓水量占所述进水量的93%；通过上述的流量控制能够使大部分浓水返回预处理产水箱提高错流进水量，有效防止超滤膜结堵结垢。
本发明与传统的除硅处理工艺相比，具有以下几个特点：
1、本发明利用硅不同形态的转化，达到除硅的目的。该发明在预处理段添加无机酸促使离子硅转化为胶体硅和惰性硅。惰性硅通过压滤系统去除，胶体硅通过超滤系统分离。反应机理如下：
2、采用超滤膜为耐高温、耐腐蚀的陶瓷膜。分离液温度95℃，ph为11-13，油含量≥10mg/l，硅含量≥800mg/l，普通超滤膜无法使用。
3、超滤工艺采用大流量错流分离蒸汽发生器分离液中的胶体硅，同时产生的浓水循环利用。
4、超滤工艺使用陶瓷膜污堵后，用膜清洗剂可完全清洗。
5、该工艺最大限度的保证了水资源的利用，无浪费无污染，实现了水的零排放。