发明创造名称：聚甲醛生产污水处理装置及其方法
外观设计名称：
决定号：181869
决定日：2019-06-24
委内编号：1F257690
优先权日：
申请（专利）号：201510812602.1
申请日：2015-11-20
复审请求人：北京万邦达环保技术股份有限公司 北京化工大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郭彦华
合议组组长：董刚
参审员：陈春晖
国际分类号：C02F9/14,C02F101/34
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，且现有技术中给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术的启示，这种启示会使本领域的技术人员有动机改进该最接近的现有技术并获得该权利要求请求保护的技术方案，则该请求保护的技术方案是显而易见的。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201510812602.1，发明名称为“聚甲醛生产污水处理装置及其方法”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为北京万邦达环保技术股份有限公司、北京化工大学，申请日为2015年11月20日，公开日为2016年2月3日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门（下称“原审查部门”）于2018年4月26日以权利要求1-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年11月20日提交的说明书第1-54段、说明书附图图1、说明书摘要和摘要附图；2018年1月23日提交的权利要求第1-13项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种聚甲醛生产污水处理装置，其特征在于，包括：
臭氧发生系统(2)，所述臭氧发生系统(2)包括臭氧排出口；以及
第一超重力反应器(3)，所述第一超重力反应器(3)包括来水口、第一排气口、第一排液口以及与所述臭氧排出口连接的第一进气口；
所述第一超重力反应器(3)的所述来水口连接有来水池(1)，并且所述来水池(1)与所述第一超重力反应器(3)之间串联有第一泵和第一液体流量计；
第二超重力反应器(8)，所述第二超重力反应器(8)包括与所述第一排液口连接的进液口、与所述第一排气口连接的第二进气口、与外部处理设备连接的第二排气口以及第二排液口，
其中，所述第二排液口下游依次串联有缓冲罐(4)、生化池(5)以及沉淀池(6)，所述沉淀池(6)包括沉淀物排出口和排水口。
2. 根据权利要求1所述的聚甲醛生产污水处理装置，其特征在于，所述臭氧排出口与所述第一进气口之间还串联有臭氧浓度计和气体流量计。
3. 根据权利要求1所述的聚甲醛生产污水处理装置，其特征在于，所述第一排液口下游依次串联有缓冲罐(4)、生化池(5)以及沉淀池(6)，所述沉淀池(6)包括沉淀物排出口和排水口，所述第一排气口连接至外部处理设备。
4. 根据权利要求1所述的聚甲醛生产污水处理装置，其特征在于，在所述第一排液口与所述进液口之间还串联有第一超重力反应器产水罐(7)，所述第一超重力反应器产水罐(7)与所述进液口之间串联有第二泵和第二液体流量计。
5. 一种使用上述权利要求1-4中任一项所述聚甲醛生产污水处理装置的聚甲醛生产污水处理方法，包括：
将聚甲醛污水和所述臭氧发生系统(2)所产生的含臭氧的气体分别输送至所述第一超重力反应器(3)；
在所述第一超重力反应器(3)中形成超重力环境，使得聚甲醛污水与 含臭氧气体接触反应；以及
将反应后产生的第一气体和第一液体分别排出；
其中，将反应后的所述第一气体和所述第一液体分别输入第二超重力反应器(8)，
在所述第二超重力反应器(8)中形成超重力环境，使得所述第一气体和所述第一液体再次接触反应；以及
将反应后产生的第二气体和第二液体分别排出。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一气体经外部处理设备处理后排放。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述第一液体输送至所述缓冲罐(4)对第一液体中的臭氧进行分解；
将分解后的第一液体输送至所述生化池(5)进行好氧生化；
将生化后的第一液体输送至所述沉淀池(6)进行沉淀；以及
将沉淀后的第一液体和排泥分别排放。
8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第二气体经外部处理设备处理后排放。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述第二液体输送至所述缓冲罐(4)对第二液体中的臭氧进行分解；
将分解后的第二液体输送至所述生化池(5)进行好氧生化；
将生化后的第二液体输送至所述沉淀池(6)进行沉淀；以及
将沉淀后的第二液体和排泥分别排放。
10. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一超重力反应器(3)中的气液流量比在2-12之间。
11. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一超重力反应器(3)中被输入的含臭氧的气体的臭氧浓度在10-180mg/L之间。
12. 根据权利要求7或9所述的方法，其特征在于，在所述生化池(5)内进行好氧生化的停留时间为20-70h。
13. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述超重力环境的超重力水平在10-1000g的范围内，其中g为9.8m/s2。”
驳回决定认为：权利要求1-13相对于对比文件1（CN2892845Y，公告日2007年4月25日）和对比文件2（CN204689706U，公开日2015年10月7日）以及本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服,于2018年8月3日向国家知识产权局提出复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：本申请所要处理的生产污水不同于对比文件1的有机废水；本领域技术人员没有任何动机将已经实现对比文件2的技术效果的超重力反应器进行串联；本领域技术人员没有任何动机将经过氧化氢和臭氧共同处理的产物进一步进行生化处理。
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2018年8月17日发出复审请求受理通知书，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本申请进行审理。
合议组于2019年2月2日发出复审通知书，通知书中指出：权利要求1-13相对于对比文件1、对比文件2和本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年3月18日提交了意见陈述书，并修改了权利要求书，将原权利要求3的附加技术特征补入权利要求1中，将原权利要求6-9的技术特征补入权利要求5中，删除原权利要求3、6-9，并对其余权利要求的序号和引用关系做适应性修改，修改后的权利要求书如下：
“1. 一种聚甲醛生产污水处理装置，其特征在于，包括：
臭氧发生系统(2)，所述臭氧发生系统(2)包括臭氧排出口；以及
第一超重力反应器(3)，所述第一超重力反应器(3)包括来水口、第一排气口、第一排液口以及与所述臭氧排出口连接的第一进气口；
所述第一超重力反应器(3)的所述来水口连接有来水池(1)，并且所述来水池(1)与所述第一超重力反应器(3)之间串联有第一泵和第一液体流量计；
第二超重力反应器(8)，所述第二超重力反应器(8)包括与所述第一排液口连接的进液口、与所述第一排气口连接的第二进气口、与外部处理设备连接的第二排气口以及第二排液口，
其中，所述第二排液口下游依次串联有缓冲罐(4)、生化池(5)以及沉淀池(6)，所述沉淀池(6)包括沉淀物排出口和排水口；
所述第一排液口下游依次串联有缓冲罐(4)、生化池(5)以及沉淀池(6)，所述沉淀池(6)包括沉淀物排出口和排水口，所述第一排气口连接至外部处理设备。
2. 根据权利要求1所述的聚甲醛生产污水处理装置，其特征在于，所述臭氧排出口与所述第一进气口之间还串联有臭氧浓度计和气体流量计。
3. 根据权利要求1所述的聚甲醛生产污水处理装置，其特征在于，在所述第一排液口与所述进液口之间还串联有第一超重力反应器产水罐(7)，所述第一超重力反应器产水罐(7)与所述进液口之间串联有第二泵和第二液体流量计。
4. 一种使用上述权利要求1-3中任一项所述聚甲醛生产污水处理装置的聚甲醛生产污水处理方法，包括：
将聚甲醛污水和所述臭氧发生系统(2)所产生的含臭氧的气体分别输送至所述第一超重力反应器(3)；
在所述第一超重力反应器(3)中形成超重力环境，使得聚甲醛污水与含臭氧气体接触反应；以及
将反应后产生的第一气体和第一液体分别排出，其中所述第一气体经外部处理设备处理后排放；
其中，将反应后的所述第一气体和所述第一液体分别输入第二超重力反应器(8)，
在所述第二超重力反应器(8)中形成超重力环境，使得所述第一气体和所述第一液体再次接触反应；以及
将反应后产生的第二气体和第二液体分别排出，其中所述第二气体经外部处理设备处理后排放；
所述方法还包括：
将所述第一液体输送至所述缓冲罐(4)对第一液体中的臭氧进行分解；
将分解后的第一液体输送至所述生化池(5)进行好氧生化；
将生化后的第一液体输送至所述沉淀池(6)进行沉淀；以及
将沉淀后的第一液体和排泥分别排放；
或者，所述方法还包括：
将所述第二液体输送至所述缓冲罐(4)对第二液体中的臭氧进行分解；
将分解后的第二液体输送至所述生化池(5)进行好氧生化；
将生化后的第二液体输送至所述沉淀池(6)进行沉淀；以及
将沉淀后的第二液体和排泥分别排放。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一超重力反应器(3)中的气液流量比在2-12之间。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一超重力反应器(3)中被输入的含臭氧的气体的臭氧浓度在10-180mg/L之间。
7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述生化池(5)内进行好氧生化的停留时间为20-70h。
8. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述超重力环境的超重力水平在10-1000g的范围内，其中g为9.8m/s2。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
（一）关于审查文本
复审请求人在答复复审通知书时提交了经过修改的权利要求书，经合议组审查，所做修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的审查文本为：申请日2015年11月20日提交的说明书第1-54段、说明书附图图1、说明书摘要和摘要附图；2019年3月18日提交的权利要求第1-8项。
（二）关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，且现有技术中给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术的启示，这种启示会使本领域的技术人员有动机改进该最接近的现有技术并获得该权利要求请求保护的技术方案，则该请求保护的技术方案是显而易见的。
1、关于权利要求1
权利要求1请求保护一种聚甲醛生产污水处理装置。
对比文件1公开了一种臭氧氧化技术处理难降解有机废水的设备以及使用该设备处理难降解有机化合物的方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书具体实施方式部分和实施例一，附图1）：该设备包括一台超重力旋转填料床装置1，旋转填料床装置1的进液管15通过第一输液泵14与有机废水贮槽6连通，为了控制液体流量，在第一输液泵14的管路上连接有机废水流量计10，臭氧发生器4与超重力旋转填料床装置1的进气口连通，在二者之间加装气体流量计11，旋转填料床装置的排气口与排液口分别与废气处理槽5和废水处理槽8相连。工作时，开启超重力旋转填料床1，通过变频器3调节旋转填料床转速至适当值，通常根据废水处理量，温度等工艺条件确定旋转填料床转速；待旋转填料床1稳定后(约两分种)，开启第一输液泵14和第二输液泵13并调节液量逐步达到工艺要求；待旋转填料床运转平稳后(约两分种)，开启臭氧发生器4，臭氧由旋转填料床1的进气口进入床内，通过调节阀使进入旋转填料床内的臭氧量达到工艺气量要求；反应后的废水由旋转填料床1的排液口排出，达标废水可以直接排放，也可进入废水贮槽8后对其它杂质进一步分离处理；废气由旋转填料床的排气口排出进入废气处理槽5进一步处理或直接排空，在实施例一中，使用本新工艺处理焦化厂废水中的对氯苯酚，在不加双氧水时，反应23min后的降解率达83%。
由上可知，权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别仅在于：（1）权利要求1限定设置两级超重力反应器串联连接；（2）权利要求1限定该处理装置用于处理聚甲醛生产污水且在第一和第二超重力反应器的下游依次串联缓冲罐、生化池和沉淀池，沉淀池包括沉淀物排出口和排水口。由此可以确定，权利要求1实际解决的技术问题是如何提高聚甲醛生产污水的处理效果。
然而，对于上述区别（1），对比文件2公开了一种多级外循环式臭氧接触反应装置，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0011]和[0016]段，附图1）：该装置包括串联设置的两级氧化塔，第一级氧化塔1、第二级氧化塔2分别设一连接各自塔体上部与底部的外循环管路3、4，该两外循环管路3、4中均设一循环泵 5、5’及射流混合器6、6’，所述第一级氧化塔1外循环管路3中的射流混合器还连接一臭氧管路100；第一级氧化塔1、第二级氧化塔2的上部还设出水口 11、21，且第一级氧化塔1的出水口11通过连接管路连接至第二氧化塔2的下部；第一级氧化塔1、第二氧化塔2的顶部设尾气出口12、22，第一级氧化塔1的尾气出口12通过连接管路100连接至第二氧化塔2的外循环管路4中的射流混合器6’；第一级氧化塔1、第二级氧化塔2的下部分别设进水口13、23，第一级氧化塔1的上部的出水口11通过管路200连接第二级氧化塔2下部的进水口23，第一级反应装置出口为期直接作为第二级反应装置进气使用，可提高污水处理效率和臭氧利用率。由此可知，对比文件2给出了设置两级臭氧氧化以提高污水处理效率的技术启示，在此技术启示下，本领域技术人员有动机将对比文件1中的超重力结合臭氧氧化单元设置为两级串联。
对于上述区别（2），聚甲醛生产污水中包含甲醛及甲醇、甲酸钠、二氧五环、二聚及三聚甲醛等聚合副产物，其中的大分子有机物均难于降解，可生化性较差，属于难降解的高浓度有机废水，本领域技术人员有动机将对比文件1公开的用于处理难降解有机废水的设备及工艺用于处理聚甲醛生产污水。此外，本领域公知：臭氧氧化经常用于高浓度有机废水的预处理，将难降解的有机物分解成小分子化合物，提高BOD5/COD比值、改善有机废水的可生化性，为后续生化处理等单元提供条件（参见《环境工程工艺设计教程》，赵玉明编著，中国环境出版社，2013年12月第1版，第55页），并且目前聚甲醛生产污水常见的处理方法中包括生化处理，本领域技术人员基于本领域的普通技术知识，为了进一步提高聚甲醛生产污水的处理效果，有动机在臭氧氧化 超重力处理后，增加生化处理步骤，事实上也就是将臭氧氧化作为前处理工序，提高废水的可生化性，并进而为进行生化处理而相应设置缓冲罐、生化池和沉淀池等本领域常规的处理设施。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常规技术手段得到权利要求1请求保护的技术方案，对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此权利要求1不具备突出的实质性特点，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、关于权利要求2-3
从属权利要求2-3进一步限定了权利要求1的污水处理装置的设计细节。对比文件1公开了在臭氧发生器4和超重力旋转填料床装置1的进气口之间设置气体流量计11，为了监测臭氧的浓度，设置臭氧浓度计也是本领域的常规技术手段；在两级超重力反应器之间设置缓冲罐以及配套的泵、流量计是本领域的常规技术手段。因此，在引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求2-3也不具备突出的实质性特点，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于权利要求4
权利要求4请求保护一种使用上述权利要求1-3中任一项所述装置的聚甲醛生产污水处理方法。对比文件1公开的内容参见以上对权利要求1的评述内容。权利要求4与对比文件1相比的区别特征为其引用的权利要求1-3中的区别特征以及采用缓冲罐、生化池、沉淀池的操作过程；结合以上对权利要求1-3的评述可知，本领域技术人员基于本领域的普通技术知识，为了进一步提高聚甲醛生产污水的处理效果，有动机在臭氧氧化 超重力处理后，增加生化处理步骤，事实上也就是将臭氧氧化作为前处理工序，提高废水的可生化性，并进而为进行生化处理而相应设置缓冲罐、生化池和沉淀池等本领域常规的处理设施，缓冲罐、好氧生化池、沉淀池的操作也是常规的生化处理技术。因此，在引用的权利要求1-3不具备创造性的情况下，权利要求4也不具备突出的实质性特点，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、关于从属权利要求5-8
从属权利要求5-8进一步限定了权利要求4的污水处理方法的工艺细节。气液流量比、臭氧浓度、好氧生化池的停留时间、超重力水平都是本领域技术人员有动机且通过常规实验手段通过有限的实验就能够选择的工艺参数，并且这种工艺参数选择的技术效果是可预期的。因此，在引用的权利要求不具备创造性的条件下，权利要求5-8也不具备突出的实质性特点，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、关于复审请求人的意见陈述
复审请求人在意见陈述书中陈述的主要意见如下：
（1）本发明所要处理的生产污水不同于对比文件1的有机废水，本发明要解决的生产污水具有C0D高、水质复杂、含有大量的聚合副产物的技术问题，根据本申请的聚甲醛生产污水的特点：COD高、BOD低，可以知晓本领域技术人员绝不可能采用生化处理的方式进行降解，而应该采用化学氧化的方式，但对比文件1仅涉及单一成分；
（2）本申请采用臭氧氧化的目的是用于后续生化反应的预处理，而对比文件1仅仅提供了一种将臭氧超重力技术用于彻底氧化有机物的技术方案，其核心构思是彻底氧化，与生化反应的预处理完全不同。而且，基于对比文件1的技术构思，本领域技术人员没有动机删除加碱的步骤。
（3）本申请设置两级超重力设备的动机并不在于提高混合效率，而是在于节约臭氧的需求量。本申请的两级超重力设备是可以调节的，既可以单级运行，也可以两级运行，对比文件2的动机是为提高混合效率，因此没有动机设置可以调节的两级反应器。
合议组认真考虑复审请求人陈述的意见后认为：
（1）尽管对比文件1中没有提及所述设备及工艺可用于处理聚甲醛生产污水，但明确了处理对象是“难降解有机废水”，而聚甲醛生产污水中包含甲醛及甲醇、甲酸钠、二氧五环、二聚及三聚甲醛等聚合副产物，与对比文件1中明确提到的含酚废水、染料废水等的区别在于具体的污染物种类和浓度不同，但同样属于难降解的有机废水，本领域技术人员在对比文件1公开的技术方案的基础上，结合本领域的普通技术知识，有动机将所述方案应用于聚甲醛生产污水的处理；对于高COD、低BOD、成分复杂的有机废水，现有技术中并不存在不能采用生化处理的相反教导，例如，《水污染控制技术》（周霞主编，广东高等教育出版社，2014年4月第1版第1次印刷，ISBN 978-7-5361-4981-6）中公开了对于高COD、低BOD、成分复杂的制药废水，其处理技术通常包括物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理，臭氧氧化处理能够提高废水的可生化性，同时对COD有较好的去除率，经臭氧氧化的废水不仅BOD/COD的比值有所提高，而且COD的去除率均为75%以上（参见第238-240页）。
（2）本领域公知：臭氧氧化经常用于高浓度有机废水的预处理，将难降解的有机物分解成小分子化合物，提高BOD5/COD比值、改善有机废水的可生化性，为后续生化处理等单元提供条件（参见《环境工程工艺设计教程》，赵玉明编著，中国环境出版社，2013年12月第1版，第55页），并且本领域公知目前聚甲醛生产污水常见的处理方法中包括生化处理，因此本领域技术人员基于本领域的普通技术知识，为了进一步提高聚甲醛生产污水的处理效果，有动机在臭氧氧化处理后，增加生化处理步骤，事实上也就是将臭氧氧化作为前处理工序，提高废水的可生化性。考虑到后续的生化处理，删除加碱的步骤也是本领域技术人员容易想到的。
（3）本申请在说明书第[0030]段记载：“在污染物含量较高时，还可以增加第二超重力反应器，相当于两级处理，提高臭氧的使用效率，降低处理成本，并使得污染物的降解更加完全，提高了处理效率”。对比文件2在说明书第[0019]段记载：“通过两级反应器串联运行和第一级反应器尾气再利用的方式，提高对臭氧利用的效率”。可见，对比文件2中两级反应器串联的动机并非仅是为提高混合效率，还在于提高臭氧的使用效率，与本申请中增加第二超重力反应器的目的完全相同。此外，在本申请的权利要求书中并未限定两级超重力设备是可以调节成单级运行或两级运行，即使复审请求人将该特征限定在权利要求中，这种调节也是本领域技术人员根据实际处理效果和成本因素可以合理选择的。
综上，对于复审请求人陈述的意见，合议组不予支持。
基于以上事实和理由，合议组依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年4月26日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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