三维软件在制药废水处理工程设计中的应用

2016-11-22谭艳忠中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙400014

低碳世界 2016年30期

谭艳忠（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙400014）

三维软件在制药废水处理工程设计中的应用

谭艳忠（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙400014）

计算机技术的快速发展在勘察设计行业的模式变革中发挥了巨大的推动作用。从原始的绘图板方式，到AutoCAD电子图板，再到三维协同设计，工程设计最终发展成全生命周期设计模式。Bentley公司的AECOsimbuildingdesigner系列设计是近年来比较出色并且被业界广泛认可的三维协同设计软件。

三维软件；废水处理；工程设计；应用

前言

制药废水具有污染物种类繁多、水质成分复杂、可生化性低、处理难度大等特点，因此制药废水的处理构筑物构造型式复杂、工艺设备较多、工艺管线种类繁多，这给设计工作带来了困难和挑战。采用传统的二维设计容易出现各个专业间沟通不顺畅、管线之间相互碰撞以及施工管理不便的情况，采用AECOsimbuildingdesigner可以避免这些情况的出现。

1 AECOsim building designer软件简介

AECOsim系Bentley公司研发的一个集成软件，涵盖领域包括土木、建筑、交通、结构、机电、管线、图纸管理、地理信息系统等方面。作为AECOsim核心软件，AECOsimBuilding Designer是一套综合性的建筑设计系统，包括Architecture、Structure、Mechanical和Electrical专业模块，可以在统一环境下实现建筑、结构、设备、电气专业的三维设计，从功能上涵盖了从模型创建、图纸输出、材料统计、渲染动画、碰撞检测等模块，为多专业工程设计项目提供强力信息模型支撑。

2 工程简介

湖南某制药厂主要生产片剂、颗粒剂等中成药剂，生产过程中产生的废水水量和水质常因中药原材料、加工工艺的不同而存在较大差异，处理难度大。根据该废水特点，采用预处理+UASB+CASS+砂滤工艺进行处理。由于用地受限和工艺复杂，将整个废水处理过程中最为核心的构筑物——UASB池和CASS池等进行合建并利用AECOsimBuildingDesigner开展三维协同设计应用实践。

3 应用实践

3.1 平面布置

生物处理单元构成了整个废水处理的核心，它的正常运行决定着整个项目的运行成败。生物处理单元主要由UASB池、中间沉淀池、CASS池、清水池等组成。由于单体构筑物数量多，同时用地受到限制，在进行总平面布置时要想实现工艺顺畅、节省占地等目标比较困难。

采用AECOsim Structure和AECOsim Architecture专业模块对UASB池、中间沉淀池、CASS池、清水池等单体构筑物进行了结构和建筑三维建模。经过部分工艺尺寸的优化调整，构筑物可以实现合建，合建后的综合生物处理池模型如图1～3所示。

综合生物处理池进行合建布置后发现，整个废水处理工艺流程更为流畅，占地面积较分散布置节约15%，还节省了约8%的土建工程量。

3.2 管路设计

在设计阶段，AECOsim Building Designer既可以将工艺专业设计人员从繁琐的管道绘图过程中解脱出来，又可以将管道综合后的净空高度直观反映出来，以满足建筑和结构专业的需要。三维直观的管道系统反映的是管道真实空间状态。设计人员既可以在绘图过程中直观观察到模型中的碰撞冲突，又可以利用软件本身的碰撞检查功能来进行硬碰撞（物理意义上的碰撞）或软碰撞（安装、检修、使用空间校核）的检测。软件可以将发现并检测出的碰撞冲突，反馈给设计人员，及时进行管道调整和修改。

图1 综合生物处理池顶层平面图

图2 综合生物处理池三维结构布置图

图3 综合生物处理池三维布置图

采用AECOsim Mechanical专业模块对综合生物处理池的布水管路系统、排泥管路系统、曝气管路系统等工艺管路系统进行了建模，如图4～6。

布水管路系统和排泥管路系统布置在UASB池内，UASB池中上部还布置了三相分离器设备和集水槽装置，如图7所示。在设计过程中发现布水管路系统、排泥管路系统、三相分离器和集水槽之间关系比较复杂，空间相对位置难以确定。采用AECOsim三维设计后发现，上述管路系统和工艺设备布置不再复杂，空间相对位置关系所见即所得，随时可以根据碰撞检查结果调整管路位置，提高设计产品质量和工作效率。

图4 布水管路系统三维设计图

图5 排泥管路系统三维设计图

图6 曝气管路系统三维设计图

图7UASB池设备专业三维轴侧图

图8UASB池局部细节图

3.3 材料统计

以往编制工艺材料表时一般依靠设计人员根据CAD文件进行测量和统计，这样费时费力而且容易出错，如果图纸修改，重新统计材料是件非常繁琐的工作。AECOsim三维软件建立的管道系统本身就是一个信息库，可以提供实时可靠的材料表清单。只要各种管道以及管件信息准确，利用三维协同设计软件统计工艺材料工程量可以节省35%的工作时间。