发明创造名称：一种工业废水深度处理及循环利用方法
外观设计名称：
决定号：198923
决定日：2019-12-09
委内编号：1F271711
优先权日：
申请（专利）号：201610188021.X
申请日：2016-03-28
复审请求人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：刘长青
合议组组长：施晶俊
参审员：曹梦
国际分类号：C02F9/06
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：评价一项权利要求的创造性时，如果该权利要求所限定的技术方案与一篇对比文件之间存在区别技术特征，而该区别技术特征或是本领域公知常识，或是已被另一篇对比文件所公开，并且与其在该权利要求技术方案中所起的作用相同，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201610188021.X，名称为“一种工业废水深度处理及循环利用方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为中钢集团鞍山热能研究院有限公司，申请日为2016年3月28日，公开日为2016年6月22日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年12月28日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1相对于对比文件1（焦化废水深度处理试验，李富宇等，《城市建设理论研究（电子版）》，2013年第23期，2013年10月9日）、对比文件2（CN204752450U,公告日为2015年11月11日）及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书摘要、说明书第1-37段、摘要附图、说明书附图，2018年8月7日提交的权利要求第1项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种工业废水深度处理及循环利用方法，其特征在于，工业废水经生化处理后二沉池出水先进入电絮凝反应器中，去除部分COD、大部分悬浮物和盐；再过滤截留剩余的悬浮物，最后经CWPO反应系统进一步矿化去除残余的COD和盐，实现脱色除臭；最终处理出水满足再生水指标，一部分作为生化处理过程的稀释水和消泡水回用，另一部分作为工业生产系统的循环冷却水补充水回用；
所述电絮凝反应器中电极板为铁、铝或铁铝合金，排布方式为单级模式，采用恒定10-200A电流供电；工业废水在电絮凝反应器中与通电电极板发生电化学反应，工业废水由下向上在电极板之间循环流动，通过电絮凝反应器中阳极自身溶出生成高活性的多形态聚合絮凝剂，阴极电解水产生的微小气泡，将水体中污染物微粒聚集成团并沉降或气浮，实现渣水分离；经处理后的工业废水从电絮凝反应器顶部流出；
所述CWPO反应系统包括预热器和常压催化氧化塔，从电絮凝反应器流出的工业废水经过滤后进入预热器中，升温到15～45℃后进入管道混合器中与双氧水混合；30％双氧水投加量为工业废水体积的0.03～0.1％，混合液的pH值为5-7；混合液进入常压催化氧化塔内逐层通过三段式固相催化剂床层实现可控催化反应，经过初段以Fe为主要组成的催化床层大幅度削减难降解污染物浓度，经过中段以Co为主要组成的催化床层完成中间产物矿化过程，经过末段以Mn为主要组成的催化床层彻底分解残余氧化剂；混合液在常压催化氧化塔内停留0.5～2小时。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年1月22日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书。复审请求人认为：1、对比文件1在COD浓度超过100mg/L时，电絮凝对COD去除效果不理想，需添加FeSO4·7H2O，且没有不使用FeSO4·7H2O也可以使COD去除效果好的记载和启示；2、对比文件2的常压催化氧化塔停留时间为1h，实施例2中双氧水用量为0.5%，本领域技术人员并不能显而易见地想到如何在缩短停留时间或使用微量双氧水的同时保证出水水质；3、本申请既提高了污染物去除效率，又降低了运行成本。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种工业废水深度处理及循环利用方法，其特征在于，工业废水经生化处理后二沉池出水先进入电絮凝反应器中，去除部分COD、大部分悬浮物和盐；再过滤截留剩余的悬浮物，最后经CWPO反应系统进一步矿化去除残余的COD和盐，实现脱色除臭；最终处理出水满足再生水指标，一部分作为生化处理过程的稀释水和消泡水回用，另一部分作为工业生产系统的循环冷却水补充水回用；
所述电絮凝反应器中电极板为铁、铝或铁铝合金，排布方式为单级模式，采用恒定10-200A电流供电；工业废水在电絮凝反应器中与通电电极板发生电化学反应，工业废水由下向上在电极板之间循环流动，通过电絮凝反应器中阳极自身溶出生成高活性的多形态聚合絮凝剂，阴极电解水产生的微小气泡，将水体中污染物微粒聚集成团并沉降或气浮，实现渣水分离；经处理后的工业废水从电絮凝反应器顶部流出；
所述CWPO反应系统包括预热器和常压催化氧化塔，从电絮凝反应器流出的工业废水经过滤后进入预热器中，升温到15～45℃后进入管道混合器中与双氧水混合；30％双氧水投加量为工业废水体积的0.03～0.05％，混合液的pH值为5-7；混合液进入常压催化氧化塔内逐层通过三段式固相催化剂床层实现可控催化反应，经过初段以Fe为主要组成的催化床层大幅度削减难降解污染物浓度，经过中段以Co为主要组成的催化床层完成中间产物矿化过程，经过末段以Mn为主要组成的催化床层彻底分解残余氧化剂；混合液在常压催化氧化塔内停留0.5小时；
所述工业废水经生化处理后出水COD在120-200mg/L。”
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，并于2019年1月29日发出复审请求受理通知书，同时将案卷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案进行审理。
合议组于2019年8月12日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1相对于对比文件1、2及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性，并给出证据（《污水处理技术问答》，蒋克彬等编，中国石化出版社，2013年1月31日，第189-191页）表明电极板的材质、排布方式以及反应过程是本领域的常规设置；同时认为：1、对比文件1中电絮凝对COD去除效果不理想是由电极电位较低造成的，当待处理生化出水中硫化物、氰化物含量较低或不含时，本领域技术人员有动机省略投加FeSO4的步骤；2、工艺参数的设置是本领域技术人员的常规技能；3、本领域技术人员基于对比文件1和2能得到电絮凝 CWPO的处理工艺，相应的技术效果是预料得到的。
复审请求人于2019年9月25日提交了意见陈述书，同时修改了权利要求书，其中将温度修改为“30-35℃”，pH值修改为“5.75-6.25”。复审请求人认为：1、对比文件1的实验初衷是使用FeSO4去除生化出水中的硫化物、氰化物，但试验数据分析发现，其还对COD的去除效果有一定作用，故没有动机省略FeSO4·7H2O的添加而获得本申请；2、对比文件2实施例2中COD含量与本申请有交叉，温和催化氧化流程也相同，故根据对比文件2的记载，本领域技术人员不会选择降低废水处理的时间以及双氧水的含量从而得到本申请。修改后的权利要求书如下：
“1. 一种工业废水深度处理及循环利用方法，其特征在于，工业废水经生化处理后二沉池出水先进入电絮凝反应器中，去除部分COD、大部分悬浮物和盐；再过滤截留剩余的悬浮物，最后经CWPO反应系统进一步矿化去除残余的COD和盐，实现脱色除臭；最终处理出水满足再生水指标，一部分作为生化处理过程的稀释水和消泡水回用，另一部分作为工业生产系统的循环冷却水补充水回用；
所述电絮凝反应器中电极板为铁、铝或铁铝合金，排布方式为单级模式，采用恒定10-200A电流供电；工业废水在电絮凝反应器中与通电电极板发生电化学反应，工业废水由下向上在电极板之间循环流动，通过电絮凝反应器中阳极自身溶出生成高活性的多形态聚合絮凝剂，阴极电解水产生的微小气泡，将水体中污染物微粒聚集成团并沉降或气浮，实现渣水分离；经处理后的工业废水从电絮凝反应器顶部流出；
所述CWPO反应系统包括预热器和常压催化氧化塔，从电絮凝反应器流出的工业废水经过滤后进入预热器中，升温到30-35℃后进入管道混合器中与双氧水混合；30％双氧水投加量为工业废水体积的0.03～0.05％，混合液的pH值为5.75-6.25；混合液进入常压催化氧化塔内逐层通过三段式固相催化剂床层实现可控催化反应，经过初段以Fe为主要组成的催化床层大幅度削减难降解污染物浓度，经过中段以Co为主要组成的催化床层完成中间产物矿化过程，经过末段以Mn为主要组成的催化床层彻底分解残余氧化剂；混合液在常压催化氧化塔内停留0.5小时；
所述工业废水经生化处理后出水COD在120-200mg/L。”
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)审查文本
复审请求人在答复复审通知书时提交了修改的权利要求书，经合议组审查，该修改的权利要求书符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定的审查文本为2016年3月28日提交的说明书摘要、说明书第1-37段、摘要附图、说明书附图图1-2；2019年9月25日提交的权利要求第1项。
(二)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。
评价一项权利要求的创造性时，如果该权利要求所限定的技术方案与一篇对比文件之间存在区别技术特征，而该区别技术特征或是本领域公知常识，或是已被另一篇对比文件所公开，并且与其在该权利要求技术方案中所起的作用相同，则该权利要求不具备创造性。
权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种工业废水深度处理及循环利用方法，对比文件1公开了一种焦化废水深度处理方法，并具体公开了以下技术特征（参见第2.2.1-2.2.4节）：对焦化污水处理厂生化出水进行深度处理，采用工艺为电絮凝 臭氧氧化的处理工艺，焦化废水处理厂生化出水进入吸附桶后，生化出水中的硫化物、氰化物与FeSO4反应，形成FeS和Fe2[Fe(CN)6]沉淀而被去除，之后经回流桶进入电絮凝反应器，在该反应器内，水中的有机物在电氧化、电絮凝、电气浮的作用下被部分去除（相当于去除部分COD、大部分悬浮物和盐），电絮凝出水一部分回流至回流桶，再次进入电絮凝反应器，另一部分进入pH调节池，用氢氧化钠调至碱性后流入絮凝池，水中的悬浮物经PAM絮凝吸附之后进入沉淀池，实现泥水分离，沉淀池上清液流入臭氧接触池经臭氧氧化处理后排放。由此可知，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，区别技术特征在于：（1）生化处理后为二沉池出水，且先进入电絮凝反应器中，再过滤，以及电絮凝反应器的具体结构；（2）氧化处理采用CWPO反应系统，其具体结构及生化处理后出水的COD值；（3）最终处理出水满足再生水指标，一部分作为生化处理过程的稀释水和消泡水回用，另一部分作为工业生产系统的循环冷却水补充水回用。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是如何改善氧化处理效果。
对于上述区别技术特征（1），对比文件1已明确公开了是对焦化污水处理厂生化出水进行深度处理，而上述生化出水在本领域通常都是指生化处理后的二沉池出水；又由于对比文件1还明确指出在吸附桶中添加FeSO4是为了使其与生化出水中的硫化物、氰化物反应形成FeS和Fe2[Fe(CN)6]沉淀而被去除，基于此，当生化出水中硫化物、氰化物含量较低或不含时，本领域技术人员自然可以省略该添加FeSO4的步骤，同时根据进水水质和电絮凝处理效果确定是否采用回流步骤也是本领域的常规做法，而上述两步骤省略后自然是使生化出水先进入电絮凝反应器，且上述两步骤省略后相应的功能也消失；虽然对比文件1中电絮凝出水是经pH调节、PAM絮凝及沉淀池来分离水中的悬浮物，但过滤同样是本领域常用的固液分离手段，将其替代对比文件1中的上述除悬浮物手段所获得的技术效果是本领域技术人员预料得到的；至于电絮凝反应器的具体结构，其中电极板的材质、排布方式以及反应过程是本领域的常规设置（参见证据第189-191页），而采用的具体电流值是基于实际情况结合处理效果而容易确定的。
对于上述区别技术特征（2），对比文件2公开了一种用于废水处理的温和催化氧化装置，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0003-0013、0017、0022、0028-0033段及附图1）：由于现有高级氧化技术存在缺点，比如臭氧催化氧化技术，臭氧发生设备复杂、臭氧产率和利用率低、处理成本高、氧化反应选择性强、降解不彻底，从而提供一种反应条件温和，设备简单易操作，适用范围广，处理量大，无二次污染的高级氧化技术和装置，所述装置包括预热器4和常压催化氧化塔8，作为深度处理装置时，在预热器4中提升温度到25～40℃，经过预热的污水由污水管线与管道混合器7进水口连通，并与双氧水按一定比例在管道混合器7中混合均匀，经管道混合器7出水口在常压催化氧化塔8进水口注入，常压催化氧化塔8内形成双氧水与污水混合液，逐层通过三项固相催化剂床层，并在初段cat-I以Fe为主要组成的催化床层，大幅度削减难降解污染物浓度、中段cat-C以Co为主要组成的催化床层，完成中间产物矿化、末段cat-M以Mn为主要组成的催化床层，残余氧化剂彻底分解，且实施例2作为深度处理装置处理经过预处理及生化处理后的出水，氧化剂双氧水用量是0.5％，废水与双氧水混合液的pH＝5～7，常压催化氧化塔8停留时间1h。由此可知，对比文件2明确提及了臭氧催化氧化技术存在的缺点，故本领域技术人员有动机用对比文件2的温和催化氧化装置改进对比文件1中的臭氧氧化，在获得该改进工艺后，相应的双氧水浓度及其投加量、预热提升到的温度、混合液的pH值、预热常压催化氧化塔内的停留时间及生化处理后出水COD值是本领域技术人员根据该改进工艺结合实际的处理效果通过简单实验即可确定的。
对于上述区别技术特征（3），节约水资源或将再生水资源重复利用是水处理领域的一直追求，而将再生水无论是作为生化处理过程的稀释水和消泡水，还是作为工业生产系统的循环冷却水补充水均是本领域技术人员根据实际需要而能作出的常规选择。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识以获得该权利要求所要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，即权利要求1不具有突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的相关意见，合议组经审查后认为：
1、对比文件1在工艺说明部分明确公开了生化出水中的硫化物、氰化物与FeSO4反应，形成FeS和Fe2[Fe(CN)6]沉淀而被去除，也就是说，对比文件1添加FeSO4的首要目的是除去水中的硫化物、氰化物，一方面硫化物、氰化物同样会影响COD值，被除去后自然会相应对COD的去除效果产生一定作用，另一方面当沉淀反应后添加的FeSO4还有富裕时，由于FeSO4是本领域常用的絮凝剂，其必然也会如对比文件1所记载的会对COD的去除效果产生一定作用，但COD去除效果并不是水处理时唯一要考虑的因素，即通常还会兼顾经济效益以及最终出水的COD是否满足排水要求，因此，当生化出水中硫化物、氰化物含量较低或不含时，本领域技术人员基于经济效益考虑自然有动机不再添加FeSO4，而通过整个工艺流程来保障最终出水的COD达标即可。
2、首先，对比文件2实施例2中进水化学需氧量COD范围在150-300mg/L，进行处理工艺设计时通常要依据其上限值进行设计以满足处理需求，而其上限值300mg/L高于本申请120-200mg/L的COD值，由此设计得到的废水处理时间及双氧水含量自然也是有可能较本申请高的；其次，虽然COD是主要的水质指标，但并非唯一指标，也就是说，即使COD含量存在交叉，对比文件2实施例2的水质可能依然不能与本申请的水质完全相同，而根据实际处理水质调整废水处理时间及双氧水用量是本领域技术人员的常规设计。
故复审请求人的上述意见不予接受。
根据上述事实和理由，合议组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12月28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，复审请求人可以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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