技术 交流本文原文作者常年从事给排水及水处理相关工作，积累了丰富的专业知识和经验。退休之后，总结、应用过去的经验和技术，开发了能够输送高浓度溶解氧水体的新型泵气液泵，并获得了专利。随后，“气液泵”在日本专利局和关东经产省主办的流通展销会上展出，展出之际，很多水产专业人士提出了“该技术可利用于水产品陆基养殖底层污染和水底淤积污染的再生处理”的建议。此后，经过三年多的工艺研究和优化，在水产品陆基养殖底层污染和水底淤积污染的再生处理领域中，气液泵所展现出的效用越来越明显。经过多次工艺改进和优化，在2007年7月国际水产专业设施设备技术展览（东京国际展览场）上，以水产品陆基养殖底层污染和水底淤积污染的再生处理工艺作为主题展出。本文将对“气液泵”的结构、工作原理及应用实例作详细介绍。一、气液泵的工作原理和结构由于汽液泵采用新型的工艺原理，所以学术名称和分类尚未确定。本稿暂且用（气液泵）这个名称加以说明，但气液泵是发明者的注册商标输送高浓度溶氧水体的新原理泵译/郁蔚文本文详述了能够输送高浓度溶解氧水体的新型泵气液泵，并对“气液泵”的结构、工作原理以及各类水环境的应 用实例作了系统介绍说明，以期气液泵技术能够在更大范围内得到推广应用。介绍一种能够解决陆基养殖底层污染和改良老化渔场的新型气液泵名，并非标准名称。1.气液泵-新概念的泵气液泵是将空气和水按60%、40%混合状态传输的泵。空气和水在传输过程中，压力混合时会自动提高溶解氧浓度（DO浓度）组成（饱和DO浓度）结构。这种混合气液如果通过“气液分离装置”，就可以确保得到没有气泡的高浓度溶解氧水体，只要通过配置软管，就可以排放到任何一处水中。2.气液泵原理及构造（1）在管状旋转轴上盘卷软管，做成卷体。（2）旋转轴水平放置，让软管一端流入口浸入水面以下，使其旋转。（3）每进行一次旋转，空气和水就会交互打旋，排入软管中。（4）气液通过全轮旋转，会自动产生压力，从旋转轮内部向外部输送压力。按此方式，常规的泵所必须的桨叶、齿轮、活塞、螺旋桨等机器内部零件，将全部不再需要，仅仅保留入口与出口空洞即可。通过软管各个卷轮，气体使液体加压，液体使气体压缩，随之这种压力累积变成整体压力。卷数越多，压力越大。若扬程（水泵可扬水高度）增加，则卷数增加；若使水量增加，则需要增大卷软管口径。关于气液泵，在日本混相流学会（位于名古屋在大学）举行的现场演示发表活动中，气液泵因其“至今为止还没有如此原理”受到了很多专家学者的关注，经过实际演示，气液泵接连取得了很多专利。3.气液泵技术作为水产品陆基养殖的重要操作，虽然可以列举出许多养殖生产水体中溶解氧浓度维持和排泄物、残饵等及时去除的多种工艺技术，但气液泵是一种可以用一种动力同时进行上述两种生产工艺操作的特殊技术。就是说，养殖生产水体中溶解氧浓度维持和排泄物、残饵等及时去除可单设备同步实现。如前所述，空气与水的混合气液，在气液分离器中自动分离，形成“压力溶解氧水”，“压力空气”。在压力溶解氧水体注入养殖水槽的同时，气液分离器释放压力空气的导管应用“气垫原理”使养殖水体中的排泄物、残饵等悬浮物提升排出，达到942015年第7期201507.indd 942015/7/6 12:06:33技术 交流去除之目的。因此，气液泵的水体循环使用工艺技术，使封闭循环水处理工艺变得简单便捷。在水产品封闭式陆基养殖这个本世纪朝阳产业的发展历程中，气液泵技术有可能作出巨大的贡献。二、气液泵的应用1.气液泵在水产品陆基养殖中的应用目前，作为水产品陆基养殖工艺技术，虽然有“流水式养殖模式”，但这种养殖方式对海湾水环境造成污染等相关问题依然摆在面前，而气液泵工艺技术在这些领域的使用就使克服这些问题成为可能。不仅仅是在海水的陆基养殖中，在淡水陆基养殖生产（如鳗鲡养殖、金鱼养殖、鲤鱼养殖、鳟类养殖等）中气液泵技术同样也适用。气液泵技术在水产品陆基养殖中应用的优越性，在此进行一下概括：（1）富溶解氧水供给养殖水槽的同时，可将排泄物、残饵等气垫提升并排出养殖水槽；（2）因为使用了气液分离器技术，养殖水体中不会产生气泡，所以水面上几乎没有泡沫状物。养殖生产管理中无需进行去除泡沫作业，减少了对养殖水产品的干扰压力；（3）气液泵的转速是普通泵的百分之一，运转状态下完全无噪音、无振动，因而免去了防噪音、防振动设备，极大程度优化了养殖操作人员工作环境的噪声污染；（4）因不需要增氧机、鼓风机及空气压缩机等设备，可以大幅减少设备费用投入和削减生产运行成本；（5）因不使用药品及气液工业制品，容易操作，而且危险性小，老人及妇女儿童均可操作，有利于推进家庭产业化；（6）气液泵因为只输送富溶解氧水体，所以可以对养殖水体水处理参数相比以往使用增氧机、鼓风机及空气压缩机等设备进行更简洁明确的量化定义（例如：气液泵动力200W，能保证每天循环处理量50m3水体、进水溶解氧浓度8.2mg/L）。2.海底淤积污染及老化渔场的再生处理气液泵不仅可应用在水产品养殖方面，也可以对海底、坝底淤积层进行好氧处理，对现在的水底淤积污染治理、老化渔场再生处理等方面也可作出积极贡献。在进行水产养殖的场图 1 气液泵的工作原理图2 封闭循环式陆基养殖使用示意图图3 流水式养殖使用示意图952015年第7期201507.indd 952015/7/6 12:06:33技术 交流合同样如此，可以仅通过配置水管，把去除气泡的富溶解氧水体输送到海底的任何地方。在国内外的闭锁性水域，这种工艺技术可以对海底淤积污染的再生处理发挥极其积极的作用。闭锁性水域海底和坝底环境污染范围日益扩大，虽然改善方法有多种，但是，迄今为止，还看不到特别有效的方法。即使在三重县英虞海湾，据说因常年海面养殖等造成鱼类死亡，因鱼粪，残留饵料等造成海底污染，有些地方造成以米为单位的大范围污泥堆积。硫化氢、甲烷及磷等在水中溶解，使海底生物活动低下，对水产业影响很大。有人说，看似美丽的海湾，其底层正在堆积人类的负遗产。在这些海底淤泥之上，若经常让高浓度的富溶解氧水体流动，海底淤泥就会变成微生物繁殖场，淤泥将会变成微生物饵料而被分解。海底生物回归或许可以推进海底生物再生。气液泵对海底溶解氧浓度改善方面，与养殖场一样，可以明确用数作者单位：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 值表示。例如：气液泵动力10kW，能保证每天将2000m3溶解氧浓度为7.0mg/L海水，注入水深15m的海底。3.海底环境再生新技术一般表层水的水温高，即使曝气之后向底层放流，也会因其比重轻，不会在底层停留，而是上升移动。因而造成底层氧化效果不佳。但是，气液泵能将底层较低温度的低溶解氧水抽上来，使之在保持低温条件下变成高浓度富溶解氧水，再次排放回底层。这一系列操作，通过气液泵单个动力即可实现。就是说，气液泵设计通过向水中插入送气液管和气泡泵回路，由送气液管把气液混合水输送到水中，运用气液分离装置自动分离。分离后的高浓度富溶解氧水体，向底层排放，空气自动向气泡泵移动，同时通过气液泵，将底层的低温低溶解氧水抽提上来。把低溶解氧水体变成高浓度富溶解氧水体，在保持低温的条件下再送回到底层。专家认为，通过气液泵，将水体底层的低温低溶解氧水抽提上来，变图4 养殖池塘使用示意图图5 海水底层的高溶氧化成高浓度富溶解氧水体后，在保持低温、无气泡的条件下再排放回水体底层，可以认为几乎全部的底层水体处于富溶解氧状态。在气液泵（水处理）模拟试验中，证实了预期的底层排放水体流态。现行的海底被污染环境再生处理方法中，除了气泡式、搅拌式、疏浚式及填埋式之外，气液泵的低温、无泡富溶解氧水体底层排放工艺技术，也将会作为新型的水体底层再生修复技术被广泛应用。三、结束语气液泵的发明，在研发、试验和推广应用过程中，虽然已完成了研发、试验，但目前在推广应用方面仍停滞不前。作为能够应用于海底淤泥再生修复处理的气液泵，其能使水环境中不释放气泡、仅是将高浓度富溶解氧水体低温向底层排放这一工艺技术，不仅在国内，也可能在世界范围相关领域作出巨大的贡献。并且，气液泵在水产品陆基养殖方面的贡献，正在被证实。我们迫切希望气液泵技术能够早日被推广应用。（译自养殖-日本 2008.1 吉岡 健） 962015年第7期201507.indd 962015/7/6 12:06:34