三維軟件在制藥廢水處理工程設計中的應用

譚艷忠（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司，湖南長沙400014）

三維軟件在制藥廢水處理工程設計中的應用

譚艷忠（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司，湖南長沙400014）

計算機技術的快速發展在勘察設計行業的模式變革中發揮了巨大的推動作用。從原始的繪圖板方式，到AutoCAD電子圖板，再到三維協同設計，工程設計最終發展成全生命周期設計模式。Bentley公司的AECOsimbuildingdesigner系列設計是近年來比較出色并且被業界廣泛認可的三維協同設計軟件。

三維軟件；廢水處理；工程設計；應用

前言

制藥廢水具有污染物種類繁多、水質成分復雜、可生化性低、處理難度大等特點，因此制藥廢水的處理構筑物構造型式復雜、工藝設備較多、工藝管線種類繁多，這給設計工作帶來了困難和挑戰。采用傳統的二維設計容易出現各個專業間溝通不順暢、管線之間相互碰撞以及施工管理不便的情況，采用AECOsimbuildingdesigner可以避免這些情況的出現。

1 AECOsim building designer軟件簡介

AECOsim系Bentley公司研發的一個集成軟件，涵蓋領域包括土木、建筑、交通、結構、機電、管線、圖紙管理、地理信息系統等方面。作為AECOsim核心軟件，AECOsimBuilding Designer是一套綜合性的建筑設計系統，包括Architecture、Structure、Mechanical和Electrical專業模塊，可以在統一環境下實現建筑、結構、設備、電氣專業的三維設計，從功能上涵蓋了從模型創建、圖紙輸出、材料統計、渲染動畫、碰撞檢測等模塊，為多專業工程設計項目提供強力信息模型支撐。

2 工程簡介

湖南某制藥廠主要生產片劑、顆粒劑等中成藥劑，生產過程中產生的廢水水量和水質常因中藥原材料、加工工藝的不同而存在較大差異，處理難度大。根據該廢水特點，采用預處理+UASB+CASS+砂濾工藝進行處理。由于用地受限和工藝復雜，將整個廢水處理過程中最為核心的構筑物——UASB池和CASS池等進行合建并利用AECOsimBuildingDesigner開展三維協同設計應用實踐。

3 應用實踐

3.1 平面布置

生物處理單元構成了整個廢水處理的核心，它的正常運行決定著整個項目的運行成敗。生物處理單元主要由UASB池、中間沉淀池、CASS池、清水池等組成。由于單體構筑物數量多，同時用地受到限制，在進行總平面布置時要想實現工藝順暢、節省占地等目標比較困難。

采用AECOsim Structure和AECOsim Architecture專業模塊對UASB池、中間沉淀池、CASS池、清水池等單體構筑物進行了結構和建筑三維建模。經過部分工藝尺寸的優化調整，構筑物可以實現合建，合建后的綜合生物處理池模型如圖1～3所示。

綜合生物處理池進行合建布置后發現，整個廢水處理工藝流程更為流暢，占地面積較分散布置節約15%，還節省了約8%的土建工程量。

3.2 管路設計

在設計階段，AECOsim Building Designer既可以將工藝專業設計人員從繁瑣的管道繪圖過程中解脫出來，又可以將管道綜合后的凈空高度直觀反映出來，以滿足建筑和結構專業的需要。三維直觀的管道系統反映的是管道真實空間狀態。設計人員既可以在繪圖過程中直觀觀察到模型中的碰撞沖突，又可以利用軟件本身的碰撞檢查功能來進行硬碰撞（物理意義上的碰撞）或軟碰撞（安裝、檢修、使用空間校核）的檢測。軟件可以將發現并檢測出的碰撞沖突，反饋給設計人員，及時進行管道調整和修改。

圖1 綜合生物處理池頂層平面圖

圖2 綜合生物處理池三維結構布置圖

圖3 綜合生物處理池三維布置圖

采用AECOsim Mechanical專業模塊對綜合生物處理池的布水管路系統、排泥管路系統、曝氣管路系統等工藝管路系統進行了建模，如圖4～6。

布水管路系統和排泥管路系統布置在UASB池內，UASB池中上部還布置了三相分離器設備和集水槽裝置，如圖7所示。在設計過程中發現布水管路系統、排泥管路系統、三相分離器和集水槽之間關系比較復雜，空間相對位置難以確定。采用AECOsim三維設計后發現，上述管路系統和工藝設備布置不再復雜，空間相對位置關系所見即所得，隨時可以根據碰撞檢查結果調整管路位置，提高設計產品質量和工作效率。

圖4 布水管路系統三維設計圖

圖5 排泥管路系統三維設計圖

圖6 曝氣管路系統三維設計圖

圖7UASB池設備專業三維軸側圖

圖8UASB池局部細節圖

3.3 材料統計

以往編制工藝材料表時一般依靠設計人員根據CAD文件進行測量和統計，這樣費時費力而且容易出錯，如果圖紙修改，重新統計材料是件非常繁瑣的工作。AECOsim三維軟件建立的管道系統本身就是一個信息庫，可以提供實時可靠的材料表清單。只要各種管道以及管件信息準確，利用三維協同設計軟件統計工藝材料工程量可以節省35%的工作時間。

4 結論

采用AECOsim三維協同設計平臺，對湖南某制藥廢水處理工程的綜合生物處理池進行了三維協同設計，節約了15%的工程占地，8%的土建工程量。利用軟件的碰撞檢查功能，實現了各種管路系統與工藝設備間的優化布置，工藝材料工程量的統計節省了35%的工作時間，提高了設計產品質量和工作效率。

X787

A

2095-2066（2016）30-0109-02

2016-10-11

譚艷忠（1984-），男，工程師，碩士研究生，主要從事市政給排水工作。