El tratamiento de aguas industriales es una familia compleja de tecnologías y sistemas, que sirve a una amplia gama de industrias y aplicaciones. Ya sea que sus necesidades incluyan el tratamiento de agua, la purificación y separación de procesos, el tratamiento de aguas residuales o una combinación de estos, probablemente se esté preguntando «¿cuánto cuesta un sistema de tratamiento de agua industrial?,»
como probablemente haya encontrado, estimar el costo de un sistema de tratamiento de agua es complicado, en parte debido a los muchos factores y variables que juegan un papel en el diseño del sistema. Este artículo ayuda a desentrañar algunos de estos factores y mostrar cómo se aplican ampliamente en una variedad de sistemas de tratamiento de agua industrial.
¿qué se incluye en un sistema de tratamiento de agua industrial?
El tratamiento de aguas industriales abarca algunos tipos principales, incluido el tratamiento de aguas, la purificación y separación de procesos y el tratamiento de aguas residuales., El equipo específico utilizado en su sistema dependerá en gran medida de cuál de estos tipos de tratamiento necesita, así como las condiciones únicas de su proceso y planta. La siguiente es una lista de equipos comúnmente implementados en una variedad de sistemas de tratamiento de agua industrial:
- clarificadores para la eliminación de sólidos suspendidos por sedimentación, floculación o coagulación.
- ablandadores de cal para la reducción de sólidos disueltos totales (TDS) en piensos y aguas residuales.
- separadores de aceite / agua y / o dispositivo de flotación de aire disuelto para la eliminación de aceites.,
- filtración de partículas para la eliminación de partículas más grandes y sólidos en suspensión.
- filtración por membrana para la eliminación de partículas disueltas, contaminantes biológicos y sustancias iónicas.
- ósmosis inversa o nanofiltración para purificación de agua.
- filtro prensa para deshidratación de lodos.
- IX columnas para ablandamiento y / o eliminación selectiva de sustancias iónicas, incluyendo dureza, alcalinidad, cloruro, mercurio, metales y orgánicos, entre otras sustancias.,
- reactores y aditivos químicos para ajuste de pH y/o precipitación de metales
- Panel de Control (dependiendo del nivel deseado de automatización).
- periféricos, incluyendo bombas, tanques, tuberías, válvulas y patines.
los componentes reales de su sistema de tratamiento de agua industrial dependerán de su aplicación específica., A menudo hay flexibilidad en el uso de estas y otras tecnologías para satisfacer una necesidad de tratamiento determinada, y la familiaridad con los factores que aumentan o disminuyen los costos puede ayudarlo a comprender los mejores componentes del sistema de tratamiento para satisfacer sus necesidades y presupuesto.
los principales factores de costo de un sistema de tratamiento de agua industrial
Hay cuatro factores principales que determinan el costo de los sistemas de tratamiento de agua industrial:
- ¿Cuáles son los requisitos de caudal del sistema? En otras palabras, ¿qué tan rápido necesitará procesar un volumen dado de agua?,
- ¿Cuál es la química y la calidad de su flujo influyente?
- ¿Cuál es el nivel objetivo de calidad para el agua tratada?
- ¿Qué materiales de construcción se requieren?
responder a estas preguntas puede ayudarlo a identificar sus necesidades y comprender mejor los costos asociados con un sistema de tratamiento de agua industrial adecuado para su instalación.
caudales
en general, cuando se trata de sistemas de tratamiento de agua industrial, los caudales más bajos se traducen en menores costos de capital., Si bien esta regla es válida en la mayoría de los sistemas, la tasa de flujo puede marcar una diferencia mayor para algunas tecnologías sobre otras. Las diferencias de costes entre las unidades de microfiltración (MF) grandes y pequeñas, por ejemplo, son relativamente escalables en función del flujo una vez que cubre el coste básico de ingeniería, panel de control, sistemas de limpieza, mientras que el coste de los sistemas de intercambio iónico (IX) de gran capacidad puede ser ligeramente mayor. Como ejemplo, aumentar el flujo en un 50% puede aumentar el costo en aproximadamente un 20%.
el caudal del sistema se mide generalmente en galones por minuto (GPM) y/o galones por día (GPD)., Cuando presupueste un nuevo sistema de tratamiento de agua, tenga en cuenta que cuanto mayor sea la capacidad de GPM o GPD, mayor será probablemente su inversión. Los caudales siempre se tienen en cuenta en el costo del sistema, así que asegúrese de tener una medición precisa de sus necesidades de proceso cuando solicite una cotización para un nuevo sistema de tratamiento de agua.
calidad del agua
un factor clave en el costo de la mayoría de los sistemas de tratamiento de agua industrial es la química y el contenido de la corriente a tratar., Es importante comprender a fondo los tipos y concentraciones de sustancias presentes, así como cualquier variabilidad en la composición de la corriente. En general, cuanto mayor es el número de contaminantes presentes, mayor es el número de pasos en un tren de tratamiento de agua y mayor es el costo inicial. Esto es particularmente evidente con los sistemas IX, donde una corriente compleja puede aumentar el costo inicial varias veces debido a la necesidad de un mayor número de variedades de resina, productos químicos y lechos o columnas IX.,
para algunas tecnologías, como las unidades RO/NF, los flujos complejos pueden inflar en gran medida los costos debido a la necesidad de pretratamiento. Si bien no siempre es estrictamente necesario, la inversión en equipos de pretratamiento adecuados puede ayudar a reducir drásticamente los costos a largo plazo al proteger los equipos posteriores, mejorar el rendimiento de los productos y reducir los costos de eliminación de desechos.
pureza objetivo
también es importante comprender la salida objetivo que desea lograr de un sistema de tratamiento de agua industrial., Si está invirtiendo en un sistema de tratamiento de agua farmacéutico, por ejemplo, es probable que su objetivo sea cumplir con las normas reglamentarias, que pueden variar sustancialmente dependiendo de sus productos fabricados. Comprender completamente los umbrales de contaminantes que son aceptables para sus límites de producción puede ayudarlo a garantizar que elija la tecnología adecuada para satisfacer sus necesidades, sin gastar en exceso la calidad del agua que excede su rango objetivo.
materiales de construcción
Los materiales utilizados para construir su sistema de tratamiento de agua pueden tener un gran impacto en el costo., Mientras que muchas aplicaciones industriales implican condiciones duras, como altos caudales, Temperaturas extremas o niveles de pH, y / o productos químicos dañinos, otras son menos exigentes. Si este es el caso en su instalación, es posible que pueda ahorrar en costos iniciales mediante el uso de materiales más asequibles, como tuberías de PVC y tanques de FRP, en lugar de componentes más caros, como recipientes y/o tuberías revestidos de goma o acero inoxidable. En muchos casos, también puede tener la flexibilidad de elegir entre controles manuales menos costosos y paneles PLC automatizados comparativamente más caros.,
otros factores importantes a considerar al fijar el precio de un sistema de tratamiento de agua industrial
- planificación inicial. El primer paso crítico para asegurar un sistema de tratamiento de agua industrial es planificar los conceptos, diseños y requisitos reglamentarios para su proyecto. El costo de la ingeniería generalmente puede correr del 10 al 15% del costo de todo el proyecto y generalmente se introduce gradualmente a lo largo del proyecto, con la mayor parte de su inversión asignada al diseño general, mecánico, eléctrico y civil de la instalación.
- requisitos de espacio., Al planificar cualquier sistema de tratamiento de agua, el tamaño de su sistema y la ubicación de su planta afectarán el costo. Si el espacio físico es muy caro en su planta, por ejemplo, puede ser más rentable invertir en tecnología con un tamaño compacto. Dependiendo de sus objetivos específicos de tratamiento de agua y las condiciones del proceso, es posible que no tenga mucha flexibilidad en el tamaño del sistema, sin embargo, vale la pena tener en cuenta la huella del sistema si está considerando varias tecnologías de tratamiento.
- tasas de instalación., Los costos de mano de obra pueden variar ampliamente de un lugar a otro, así que asegúrese de investigar las tarifas de instalación específicas de su área al planificar el presupuesto de su proyecto. En áreas donde los costos de instalación son altos, los sistemas modulares preenvasados pueden ser más asequibles que las instalaciones construidas en el lugar. Los costes de instalación suelen oscilar entre el 15 y el 40% del coste del proyecto, dependiendo del grado de preempaquetado y de la cantidad de obra civil necesaria.
- nivel de automatización del sistema necesario.Hay dos enfoques básicos para administrar su sistema de tratamiento de agua., El primero es un nivel más alto de automatización que requiere muy poca intervención del operador. Este enfoque puede eliminar el error humano asociado con el funcionamiento del equipo y también puede minimizar los costos de mano de obra en curso. La desventaja es que una mayor automatización significa una inversión inicial más costosa en sofisticados controles e instrumentación PLC. El segundo enfoque implica un menor nivel de automatización y una mayor dependencia de los operadores. Si bien los controles manuales pueden ahorrar costos de capital iniciales, también pueden significar una mayor inversión a largo plazo en mano de obra., Tener en cuenta la disponibilidad de personal, así como los costos a largo y corto plazo, puede ayudarlo a decidir el nivel de automatización adecuado para su sistema de tratamiento de agua.
- sistemas llave en mano y preenvasados. Dependiendo del alcance y la complejidad de sus necesidades de tratamiento de agua, puede tener la oportunidad de elegir entre una solución preenvasada y una solución integrada. Los sistemas preempaquetados suelen costar lo mismo o menos, y pueden ahorrar hasta unos pocos meses de tiempo de construcción., Otro beneficio de elegir un sistema de tratamiento de agua preenvasado es que las instalaciones de producción y los talleres de fabricación que ofrecen sistemas llave en mano generalmente tienen conocimientos especializados y experiencia en la fabricación de los tipos de equipos utilizados en su solución. Esto se traduce en una fabricación rápida y eficiente, a diferencia de los retrasos y los costos adicionales que pueden surgir de la contratación e incorporación de un equipo de campo para un sistema integrado en el lugar.
- envío del sistema a su planta., Al tener su sistema de tratamiento de agua enviado a su planta, Planta en aproximadamente 5-10% del costo del equipo para la carga. Esto puede variar ampliamente dependiendo de la época del año que está comprando su sistema, además de donde se encuentra su planta en relación con la instalación de fabricación.
- costos de operación. En el tratamiento del agua, los costos operativos a menudo se basan en un conjunto complejo e interconectado de factores., Al planificar un sistema de tratamiento de agua, deberá sopesar los pros y los contras de la inversión de costos inicial frente a la inversión de costos a largo plazo, las ramificaciones de costos de agregar un sistema de pre o post tratamiento, así como la disponibilidad de personal y espacio en su planta. Para IX resin technologies, también tendrá que considerar Si contratar para la regeneración fuera del sitio es la mejor opción., No importa en qué sistemas confíe, la puesta en marcha de un análisis de costos operativos puede ayudarlo a presupuestar con precisión todos los productos químicos, equipos, mano de obra y otros costos involucrados en el mantenimiento de su sistema a lo largo de su ciclo de vida.
- costes regulatorios. Es importante comprender completamente los requisitos reglamentarios para su planta, especialmente en términos del costo de cumplimiento para la eliminación de residuos., Como las regulaciones son cada vez más estrictas y la actividad a menudo está sujeta a supervisión, asegúrese de investigar a fondo si necesitará permisos para descargar, y que su instalación esté aprobada antes de liberar cualquier desecho, ya que el incumplimiento de las restricciones locales puede resultar en fuertes multas.
- costes de eliminación de residuos. También tenga en cuenta que habrá costos para el tratamiento de los residuos secundarios producidos por su(s) Sistema (s) de tratamiento de agua., Con estrictas regulaciones ambientales, tendrá que tratar los residuos para transportarlos o solidificarlos con un filtro prensa/evaporador y transportarlos a una empresa de eliminación de terceros.
- otros posibles costos y tarifas.Al comprar un sistema de tratamiento de agua, también querrá asegurarse de no pasar por alto otros costos y tarifas ocultos. Por ejemplo: ¿habrá impuestos en el sistema o tarifas de compra adicionales? ¿Qué efecto tendrá el sistema propuesto en los costos de los servicios públicos? ¿Tendrá que pagar por las pruebas analíticas, de laboratorio y/o de cumplimiento en curso?,
con estos factores en mente, a menudo es una buena estrategia consultar con sus ingenieros de sistemas y/o fabricantes sobre alternativas asequibles. Es posible que puedan arrojar algo de luz sobre los sistemas fáciles de instalar o proporcionar sugerencias para ayudar a mantener sus costos al mínimo.
el resultado final
Los sistemas de tratamiento de agua Industrial cubren una amplia gama de aplicaciones y se utilizan en plantas de diferentes tamaños y complejidad de procesos., Los costos del sistema pueden variar significativamente debido a estas variables, con algunos sistemas simples de bajo flujo que funcionan desde 4 45,000, hasta sistemas de alta gama y alta capacidad con etiquetas de precio que exceden decenas de millones de dólares., Si bien una estimación precisa del costo del sistema es prácticamente imposible sin tener en cuenta sus necesidades específicas de proceso, hemos compilado algunas estimaciones aproximadas por tipo de sistema:
tratamiento de agua de proceso
los sistemas de pretratamiento y tratamiento de agua de proceso se utilizan generalmente para optimizar el rendimiento y la vida, El costo de diseño, ingeniería, equipos, instalación y puesta en marcha de sistemas de tratamiento de agua de proceso puede variar mucho de una aplicación a la siguiente:
- Sistemas de tratamiento de agua de alimentación de caldera. Las calderas de baja presión requieren una calidad de agua de alimentación menos exigente que las calderas de alta presión, lo que hace que sus respectivos sistemas de tratamiento sean comparativamente menos involucrados y menos costosos. Dicho esto, un sistema de 100 a 200 GPM probablemente oscilaría entre 5 50,000 y 2 250,000 para aplicaciones de baja presión, y $500,000 a 1 1.5 millones para aplicaciones de alta presión.
- Sistemas de tratamiento de agua cruda., Un sistema de tratamiento de agua cruda de capacidad estándar de 200 a 1000 GPM puede variar de $975,000 a 3 3 millones, dependiendo del caudal y la calidad del agua.
- Sistemas de tratamiento de agua de Torre de enfriamiento. Un sistema estándar de 100 GPM se ejecutaría en algún lugar entre $50,000 y 2 250,000, con necesidades más complejas como la desilicación y el ablandamiento empujando el costo hacia el límite superior.,
purificación y separación de procesos
los sistemas de purificación y separación de procesos se utilizan para una variedad de aplicaciones, como la protección de equipos aguas abajo, el tratamiento o reciclaje de corrientes de salmuera, la eliminación de contaminantes, la concentración de productos, la recuperación de subproductos valiosos, la purificación de productos y la generación de agua potable, entre otros usos. Los costos estimados para varios tipos de unidades de separación de procesos son los siguientes: sistemas de microfiltración (MF) y ultrafiltración (UF)., Si bien los MF/UF a menudo se citan por su rentabilidad, sus costos pueden variar ampliamente dependiendo de los materiales utilizados y el caudal necesario. Un sistema básico de 10 a 20 GPM MF/UF probablemente costaría menos de 1 100,000, mientras que una unidad más grande de 100 a 200 GPM funcionaría entre 1 150,000 y 4 450,000 dependiendo de la calidad de los materiales utilizados.
sistemas de tratamiento de aguas residuales
para la mayoría de las aplicaciones industriales, un WWT de 150,000 GPD de capacidad costaría un estimado de 5 500,000 a 1 1.5 millones, incluido todo el diseño, ingeniería, equipo, instalación y puesta en marcha necesarios. Los flujos más complejos, los caudales más altos y los estándares de calidad de efluentes más altos impulsarán el costo del sistema hacia arriba.
Los sistemas de descarga cero de líquidos (ZLD) presentan un caso especial en lo que respecta al tratamiento de residuos., Dado que eliminan toda el agua de la corriente de efluentes, incluyen unidades especializadas de evaporador/cristalizador que pueden representar más de la mitad del costo total del sistema. En general, un sistema ZLD completamente instalado de 1 a 20 GPM se ejecutará entre $250,000 y 2 2 millones, mientras que un sistema ZLD de 1000 a 3000 GPM costará 2 25 a.50 millones.
¿puede SAMCO ayudar?
SAMCO tiene más de 40 años de experiencia diseñando y fabricando sistemas de tratamiento de agua industriales para una gama de industrias y soluciones, así que no dude en comunicarse con nosotros con sus preguntas., Para obtener más información o ponerse en contacto con nosotros, póngase en contacto con nosotros aquí para concertar una consulta con un ingeniero o solicitar un presupuesto. Podemos guiarlo a través de los pasos para desarrollar la solución adecuada y el costo realista para sus necesidades de sistema de tratamiento de agua industrial.
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