发明创造名称:处理水流的方法和设备
外观设计名称:
决定号:201727
决定日:2020-01-16
委内编号:1F243363
优先权日:2008-09-30
申请(专利)号:201510209554.7
申请日:2008-12-22
复审请求人:吉普斯兰中心地区自来水公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:宋欢
合议组组长:魏巧莲
参审员:温媚
国际分类号:C02F9/02,C02F9/14
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求要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,现有技术给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,这种启示会使本领域的技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进该最接近的现有技术并获得要求保护的技术方案,则该技术方案是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510209554.7,名称为“处理水流的方法和设备”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为吉普斯兰中心地区自来水公司。本申请是申请号为200880131345.3的分案申请,申请日为2008年12月22日,优先权日为2008年9月30日,分案申请提交日为2015年4月28日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年11月3日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-12相对于对比文件1(CN101088941A,公开日为2007年12月19日)和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。驳回决定所依据的审查文本为:2016年10月31日提交的权利要求第1-12项、分案申请提交日提交的说明书、说明书附图、说明书摘要及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于处理包含溶解有机碳和溶解盐的水流的方法,包括使所述水流经受反渗透处理步骤以产生经过处理的水流,其中,在所述反渗透步骤中处理水之前,所述水流在多个预处理步骤中进行处理以实质性地减少所述水流中的溶解有机碳(DOC)和硫酸盐的量,并且将所述预处理的水流送到所述反渗透步骤,所述水流预处理步骤包括:
(i)将所述水流中包含的硫酸盐还原成硫化物同时产生生物气体的厌氧过程,所述厌氧过程包括通过膜生物反应器MBR的处理,其允许去除一小部分的DOC,而剩余部分主要是对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的;
(ii)在曝气池中对由所述厌氧过程引导的水进行曝气;
(iii)将混合液从所述曝气池或每个曝气池再循环到超滤模块中;以及
(iv)包括通过步骤(iii)预处理的水的纳米过滤的膜处理步骤。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述预处理步骤涉及降低送到所述反渗透步骤的水流中的木质素化合物或木质素衍生化合物形式的溶解有机碳(“DOC”)的浓度。
3. 根据权利要求2所述的方法,其中,所述木质素化合物或木质素衍生化合物具有高需氯量(每1mg DOC需要约1-2mg氯)。
4. 根据权利要求2或3所述的方法,其中,在所述纳米过滤处理步骤中DOC的量去除高达99%。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述水流是工业水流,或生活污水流和工业水流的组合。
6. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述工业水流是来自制浆或造纸厂的水流。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,来自所述预处理和反渗透步骤的浓缩物用凝结剂或氧化剂进行处理。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,来自所述预处理和反渗透步骤的浓缩物通过进一步的膜处理步骤或包括磁性离子交换的离子交换进行处理。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述经过处理的水流进行再循环。
10. 根据权利要求9所述的方法,其中,所述经过处理的水流再循环到工厂。
11. 根据权利要求10所述的方法,其中,所述工厂是制浆或造纸厂。
12. 一种用于处理包含溶解有机碳和溶解盐的水流的水处理设备,包括:
(a)反渗透处理单元;和
(b)多个预处理单元,在将所述预处理的水流送到所述反渗透处理单元(a)之前用于进行多个预处理步骤以降低所述水流中的DOC和硫酸盐的浓度,
其中所述预处理单元包括:
(i)厌氧反应器,用于将所述水流中包含的硫酸盐还原成硫化物同时产生生物气体,所述厌氧反应器包括膜生物反应器,用于去除一小部分的DOC,而剩余部分主要是对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的;
(ii)曝气池,用于对由所述厌氧反应器引导的水进行曝气;
(iii)超滤模块,过滤由所述曝气池引导的混合液以产生超滤液;以及
(iv)纳米过滤处理单元,用于从通过(iii)预处理的水中除去溶解的有机碳,以产生对于进料到反渗透处理单元(a)可接受的水质量。”
申请人吉普斯兰中心地区自来水公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年1月25日向国家知识产权局提出了复审请求,以及修改的权利要求第1-10项。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种用于处理包含溶解有机碳和溶解盐的水流的方法,包括使所述水流经受反渗透处理步骤以产生经过处理的水流,其中,在所述反渗透步骤中处理水之前,所述水流在多个预处理步骤中进行处理以实质性地减少所述水流中的溶解有机碳和硫酸盐的量,并且将所述预处理的水流送到所述反渗透步骤,所述水流预处理步骤包括:
(i)将所述水流中包含的硫酸盐还原成硫化物同时产生生物气体的厌氧过程,所述厌氧过程包括通过膜生物反应器MBR的处理,其允许去除一小部分的溶解有机碳,而剩余部分主要是对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的;
(ii)在曝气池中对由所述厌氧过程引导的水进行曝气;
(iii)将混合液从所述曝气池或每个曝气池再循环到超滤模块中;以及
(iv)包括通过步骤(iii)预处理的水的纳米过滤的膜处理步骤,
其中,所述预处理步骤涉及降低送到所述反渗透步骤的水流中的木质素化合物或木质素衍生化合物形式的溶解有机碳的浓度,并且其中,所述木质素化合物或木质素衍生化合物具有每1mg溶解有机碳需要1-2mg氯的高需氯量。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,在纳米过滤处理步骤中溶解有机碳的量去除高达99%。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述水流是工业水流,或生活污水流和工业水流的组合。
4. 根据权利要求3所述的方法,其中,所述工业水流是来自制浆或造纸厂的水流。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,来自所述预处理和反渗透步骤的浓缩物用凝结剂或氧化剂进行处理。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,来自所述预处理和反渗透步骤的浓缩物通过进一步的膜处理步骤或包括磁性离子交换的离子交换进行处理。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述经过处理的水流进行再循环。
8. 根据权利要求7所述的方法,其中,所述经过处理的水流再循环到工厂。
9. 根据权利要求8所述的方法,其中,所述工厂是制浆或造纸厂。
10. 一种用于处理包含溶解有机碳和溶解盐的水流的水处理设备,包括:
(a)反渗透处理单元;和
(b)多个预处理单元,在将所述预处理的水流送到所述反渗透处理单元(a)之前用于进行多个预处理步骤以降低所述水流中的溶解有机碳和硫酸盐的浓度,
其中所述预处理单元包括:
(i)厌氧反应器,用于将所述水流中包含的硫酸盐还原成硫化物同时产生生物气体,所述厌氧反应器包括膜生物反应器,用于去除一小部分的溶解有机碳,而剩余部分主要是对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的;
(ii)曝气池,用于对由所述厌氧反应器引导的水进行曝气;
(iii)超滤模块,过滤由所述曝气池引导的混合液以产生超滤液;以及
(iv)纳米过滤处理单元,用于从通过(iii)预处理的水中除去溶解的有机碳,以产生对于进料到反渗透处理单元(a)可接受的水质量,
其中,所述预处理步骤涉及降低送到所述反渗透处理单元的水流中的木质素化合物或木质素衍生化合物形式的溶解有机碳的浓度,并且其中,所述木质素化合物或木质素衍生化合物具有每1mg溶解有机碳需要1-2mg氯的高需氯量。”复审请求人认为:1)本申请解决的技术问题是针对造纸制浆废水中具有强着色成分的DOC进行去除,该成分对工艺中RO造成污染,同时强着色木质素化合物具有高需氯量,实践中会阻碍反渗透生物污垢的防护措施。然而对比文件1没有直接公开去解决DOC或颜色,由对比文件1公开的内容,本领域技术人员没有动机想到去处理DOC。对比文件1也没有提及膜处理中污垢的问题,现有技术中膜污垢是膜处理工艺处理造纸废水的技术障碍。对比文件1也没有给出限定需氯量的技术启示。2)本申请权利要求1步骤1限定了“将所述水流中包含的硫酸盐还原成硫化物同时产生生物气体的厌氧过程,所述厌氧过程包括通过膜生物反应器MBR的处理,其允许去除一小部分的溶解有机碳,而剩余部分主要是对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的”,无法预期对比文件1中公开的缺氧处理也能够去除硫酸盐,也不能确定其能够减少DOC化合物和颜色。3)本案在澳大利亚、新西兰和美国均已经授权。因而本申请权利要求1具备创造性。
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2月8日发出复审请求受理通知书,同时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原驳回决定。
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2018年11月16日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-10相对于对比文件1以及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。该复审通知书中引用如下公知常识性证据:
证据1: 《建筑小区中水工程》,姜湘山著,清华大学出版社,第84页,2003年9月公开。
对于复审请求人的意见,合议组认为:
1)对比文件1虽未明确公开其处理DOC,但其说明书背景技术部分公开了处理对象与本申请一样为造纸废水,属于高浓度有机废水,含木素、硫化物、氯化物等污染物,COD含量高,含二价硫、带色,具有硫醇类恶臭,处理方法能使出水满足造纸工艺用水。对比文件1已经公开了反渗透处理前进行多个预处理单元,以及MBR和连续膜过滤,并公开了MBR能够提高难降解有机物去除率,CMF有效去除杂质、浊度、胶体物质,最大限度保障RO系统运行,对于水流在多个预处理步骤中进行处理以实质性地减少所述水流中的溶解有机碳DOC而言,该技术效果是由装置本身带来的。根据对比文件1的处理流程,本领域技术人员完全能够预期其也能去除污垢、DOC(包括高需氯量DOC)及颜色。在RO系统之前设置多级的反应工序降低废水中有机物和污垢对于RO膜的污染也属于本领域很常见的技术需求。对比文件1给出了CMF等前处理保障RO系统正常运行,防止污染的相应启示。此外,申请人声称本申请技术方案能够去除大量抗生物处理的DOC,然而说明书中也没有提供任何相应数据例如进出水DOC浓度或PCU等证明其处理效果。需氯量是本领域技术人员公知的水污染指标之一,造纸废水中常见的木质素具有高需氯量也是本领域技术人员明确知晓的。本申请中原始记载的木质素的需氯量也只是为了说明其具有高需氯量。对比文件1已经公开了其方法用于处理含木质素的造纸废水,其对于木质素的去除以及降低结垢等风险都是其方法必然带来的,同时也是本领域技术人员能够预期到的技术效果。2)对比文件1公开为缺氧,本申请为厌氧膜生物反应器,造纸废水含有硫酸盐是很常见的(参见公知常识证据1),硫酸盐在缺氧条件下还原成硫化物是本领域公知常识(参见公知常识证据1),可见,采用厌氧和缺氧处理均能在一定程度上达到将硫酸盐还原为硫化物的效果,因而对本领域技术人员而言,将对比文件1公开的缺氧处理替换为厌氧处理是容易想到的,不存在技术上的障碍。此外,当用厌氧处理时会产生生物气也是公知常识,因此复审请求人陈述的技术效果——降低了硫酸盐的水平、水流中的不期望的组分,而且还有利地产生了生物气体、可再生和有用的燃料来源是本领域技术人员能够预料到的。本领域中,厌氧膜生物反应器是将膜技术作为厌氧生物系统出水过滤的末端处理单元,是一种常规水处理装置,而且其用于处理造纸废水是本领域的公知常识。因而厌氧预处理阶段包括通过膜生物反应器MBR的进一步的处理是本领域技术人员在对比文件1的基础上结合现有技术能够得到的。3)本申请是按照中国《专利法》和《专利法实施细则》进行审查的,采用对比文件1作为最接近的现有技术,国外对于该申请的审查结论,并不能证明本申请相对于上述对比文件具备创造性。
复审请求人于2019年2月18日提交了意见陈述书和修改的权利要求第1-9项,主要修改方式为:针对提出复审请求时提交的权利要求书,删除权利要求1中的“MBR”和“并且其中”,以及删除权利要求10。
复审请求人认为:1)对比文件1没有考虑由木质素或木质素衍生化合物引起的膜污垢的问题,或者至多假设常规的防污处理例如使用氯胺可以用于解决它们。而申请人发现需要特定顺序的预处理步骤来避免高除垢成本;2)本申请取得了如下有益效果:在除去大量抗生物的溶解有机碳之后,反渗透段可用于水的最终脱盐处理,而无需采取过度的措施以避免污垢或将污染等级降低到可接受的水平;能够以经济方式降低抗生物的溶解有机碳浓度和颜色;该方法适于处理组合的工业/生活废水流;3)对比文件1没有公开步骤(i)将所述水流包含的硫酸盐还原成硫化物同时产生生物气体的厌氧过程,所述厌氧过程包括通过膜生物反应器的处理,其允许去除一小部分的溶解有机碳,而剩余部分主要是对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的,对比文件1公开公开将混合液从所述曝气池或每个曝气池再循环到超滤模块中,对比文件1公开了使用连续膜过滤方法但是并没有公开其是纳滤;4)权利要求2-9直接或间接引用权利要求1,当权利要求1相对于对比文件1具有创造性时,至少由于相同的理由,从属权利要求2-9相对于对比文件1也具有创造性;5)对于本申请权利要求5,对比文件1没有公开来自所述预处理和反渗透步骤的浓缩物用凝结剂或氧化剂进行处理,且对比文件1还在说明书第2页教导远离用凝结剂或氧化剂处理浓缩物;此外对于本申请权利要求6,对比文件1并没有公开用进一步的膜处理步骤或包括磁性离子交换的离子交换处理浓缩物。因而本申请权利要求1-9具备创造性。
合议组于2019年3月6日发出了合议组变更通知书,复审请求人逾期未答复。
针对复审请求人的意见陈述,合议组于2019年6月17日再次向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-9相对于对比文件1以及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。
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:1)对比文件1说明书背景技术部分公开了处理对象与本申请一样为造纸废水,属于高浓度有机废水,含木素、硫化物、氯化物等污染物,特点COD含量高,含二价硫、带色,具有硫醇类恶臭,处理方法能使出水满足造纸工艺用水。可见对比文件1已经公开了其方法用于处理含木质素的造纸废水,并且对比文件1也公开了反渗透处理前进行多个预处理单元,包括MBR和连续膜过滤,其对于木质素的去除以及降低结垢等风险都是其方法必然带来的,同时也是本领域技术人员能够预期到的技术效果。
2)对比文件1公开的反渗透处理前进行多个预处理单元依次为缺氧-好氧-MBR-连续膜过滤,公知常识证据1给出了厌氧可以替换缺氧的启示,根据对比文件1公开的膜孔径,本领域技术人员容易想到使用超滤膜组件作为MBR的过滤膜,对于请求人所陈述的效果是由上述方法必然带来的。
3)通常在造纸废水中含有一定量的硫酸盐,这属于本领域技术人员所熟知的内容(参见公知常识证据1),采用厌氧或缺氧处理均能在一定程度上达到将硫酸盐还原为硫化物的效果(参见公知常识证据1),因此,为了进一步减少污水中硫酸盐的量,本领域技术人员容易想到利用厌氧代替缺氧,当用厌氧时会产生生物气是本领域的公知常识,即采用厌氧手段能够更有效降低硫酸盐的含量以及产生生物气体均是本领域技术人员根据本领域的技术常识能够预期的技术效果。对比文件1还公开了水流通过缺氧处理后进入曝气池(好氧),然后通过MBR(即膜生物反应器)处理,而将水流再通过膜生物反应器进行处理后并使其能够去除一小部分DOC、剩余部分主要对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的,这些则均属于本领域采用的常规技术控制手段;对比文件1公开好氧曝气处理之后进行膜过滤处理,膜孔径为0.01-0.45微米,其孔径范围与超滤膜常见孔径范围相近,因此使用超滤膜组件作为过滤膜属于本领域容易想到的。
4)由于权利要求2-9的附加技术特征没有克服权利要求1的缺陷,因此上述权利要求也不具备专利法规定的创造性;
5)对于所属技术领域的普通技术人员来说为了将预处理和反渗透步骤的浓缩物凝聚沉淀或氧化而采用凝结剂或氧化剂、为分离回收资源而采用膜处理步骤或包括磁性离子交换的离子交换进行处理也是很容易想到的处理方法。请求人认为对比文件1说明书第2页公开的“气浮法和絮凝法则对溶解性有机物去除效率不高。化学法虽然对有机物处理效果很好但成本较高,而且有的新型氧化技术还处在试验研究阶段并未实现工业化”和第1页公开的“一般来说絮凝法只能去除废水中的大颗粒物质”给出了远离用凝结剂或氧化剂处理浓缩物的教导,但实际上,对比文件1公开的上述内容是在比较造纸废水的主要处理方法,并非是处理来自预处理和反渗透步骤的浓缩物,上述内容不足以构成相反教导。
复审请求人于2019年9月23日提交了意见陈述书和修改的权利要求第1-8项。
复审请求人认为:1)对比文件1没有公开膜处理顺序:超滤、纳米过滤、反渗透,尤其是没有公开或教导纳米过滤步骤。对比文件1没有直接涉及木质素,仅仅是在造纸废水中所包含的污染物的细目清单中顺便提及的。因此对比文件1并不关注减少造纸废水中溶解有机碳和硫酸盐的量,那么本领域技术人员没有理由想到改进对比文件1中的方法并且使用特定的预处理步骤来减少造纸废水中的溶解有机碳(包括木质素化合物和木质素衍生化合物)和硫酸盐的量,没有动机在对比文件1公开内容的基础上使得在纳米过滤处理步骤中溶解有机碳的量去除高达99%,并陈述上述处理方法取得了有益效果;2)本申请要解决的技术问题是从包含木质素化合物或木质素衍生化合物的水流中降低木质素化合物或木质素衍生化合物形式的溶解有机碳的浓度,从而能够使用常规的反渗透处理步骤而没有在该步骤中使用的膜的有机和微生物污垢的问题,对比文件1不能解决上述较高的溶解有机碳去除程度的技术问题。3)权利要求2-8直接或间接引用权利要求1,当权利要求1相对于对比文件1具有创造性时,至少由于相同的理由,从属权利要求2-8相对于对比文件1也具有创造性;4)对于本申请权利要求4,对比文件1没有公开来自所述预处理和反渗透步骤的浓缩物用凝结剂或氧化剂进行处理,且对比文件1还在说明书第2页教导远离用凝结剂或氧化剂处理浓缩物;对于本申请权利要求5,对比文件1并没有公开用进一步的膜处理步骤或包括磁性离子交换的离子交换处理浓缩物;5)本申请在欧洲相应的专利申请已经收到授予欧洲专利之意向的通知书,在其审查过程中也引用了对比文件1,尽管各国的专利法并不相同,但是世界各国和国际组织在判断创造性的原则方面是基本一致的,这是本申请的权利要求书具有创造性的佐证。因而本申请权利要求1-8具备创造性。复审请求人修改的权利要求书如下:
“1. 一种用于处理包含溶解有机碳和溶解盐的水流的方法,包括使所述水流经受反渗透处理步骤以产生经过处理的水流,其中,在所述反渗透步骤中处理水之前,所述水流在多个预处理步骤中进行处理以实质性地减少所述水流中的溶解有机碳和硫酸盐的量,并且将所述预处理的水流送到所述反渗透步骤,所述水流预处理步骤包括:
(i)将所述水流中包含的硫酸盐还原成硫化物同时产生生物气体的厌氧过程,所述厌氧过程包括通过膜生物反应器的处理,其允许去除一小部分的溶解有机碳,而剩余部分主要是对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的;
(ii)在曝气池中对由所述厌氧过程引导的水进行曝气;
(iii)将混合液从所述曝气池或每个曝气池再循环到超滤模块中;以及
(iv)包括通过步骤(iii)预处理的水的纳米过滤的膜处理步骤,
其中,所述预处理步骤涉及降低送到所述反渗透步骤的水流中的木质素化合物或木质素衍生化合物形式的溶解有机碳的浓度,所述木质素化合物或木质素衍生化合物具有每1mg溶解有机碳需要1-2mg氯的高需氯量,
在纳米过滤处理步骤中溶解有机碳的量去除高达99%。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述水流是工业水流,或生活污水流和工业水流的组合。
3. 根据权利要求2所述的方法,其中,所述工业水流是来自制浆或造纸厂的水流。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,来自所述预处理和反渗透步骤的浓缩物用凝结剂或氧化剂进行处理。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,来自所述预处理和反渗透步骤的浓缩物通过进一步的膜处理步骤或包括磁性离子交换的离子交换进行处理。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述经过处理的水流进行再循环。
7. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述经过处理的水流再循环到工厂。
8. 根据权利要求7所述的方法,其中,所述工厂是制浆或造纸厂。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)关于审查文本
本复审请求审查决定针对的文本为:复审请求人于2019年9月23日提交的权利要求第1-8项、分案申请提交日提交的说明书、说明书附图、说明书摘要及摘要附图。。
(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,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果一项权利要求要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,现有技术给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,这种启示会使本领域的技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进该最接近的现有技术并获得要求保护的技术方案,则该技术方案是显而易见的,不具备创造性。
(1)权利要求1请求保护一种用于处理包含溶解有机碳和溶解盐的水流的方法,对比文件1公开了一种基于膜集成技术处理造纸废水及回用的工艺方法,并披露了如下技术特征(见其说明书第1页第3段,权利要求1-7及附图1): 造纸废水为高浓度有机废水,含木素(即木质素,溶解有机碳的下位概念)、残碱、硫化物、氯化物(即溶解盐)等污染物,该工艺方法经过如下步骤实现:第一步、经过初沉池处理后的废水首先进入膜生物反应器进行处理,膜生物反应器依次包括:(1)、缺氧池处理:水力停留时间为0.5-10小时,溶解氧浓度0.1-1.0mg/L;(2)、好氧池(曝气)处理:水力停留时间为5-30小时,活性污泥浓度5-15g/L,溶解氧浓度1-8mg/L,气水比为10~20:1;(3)、膜过滤器过滤处理:保持膜区一定的曝气强度,溶解氧浓度维持在2-8mg/L,浓缩污泥回流比1-8,缺氧/好氧生化处理的混合液经膜过滤分离产生渗透液,污泥则回流到缺氧池;第二步、连续膜过滤单元处理:膜生物反应器产生的渗透液经连续膜过滤单元处理,进一步去除了膜生物反应器产水中的大分子污染物,使后续处理单元的进水SDI指标始终低于3的水平,达到反渗透进水要求指标;连续膜过滤单元中所用膜为市售的中空纤维膜,膜材质为亲水性聚醚砜、聚偏氟乙烯或聚氯乙烯,膜的孔径为0.005-0.2微米即5-200纳米。第三步、反渗透单元处理:(即使所述水流经受反渗透处理步骤以产生经过处理的水流)反渗透单元使用反渗透膜进一步去除水中的有机物和无机盐杂质,处理后的渗透液经检测各项指标均优于造纸生产用水,可直接回用到造纸生产工艺中,反渗透浓缩液符合排放标准,可以达标排放。由以上内容可知,对比文件1公开了废水在进入反渗透单元之前通过缺氧、好氧以及膜过滤处理能够减少溶解的DOC量,这是本领域技术人员能够直接、毫无疑义地从对比文件1公开的上述内容中确定的。
权利要求1与对比文件1的区别特征在于: (1)处理的废水中包含硫酸盐,预处理步骤用于减少送到所述反渗透步骤的水中的溶解硫酸盐的量;厌氧步骤将硫酸盐还原为硫化物并产生生物气;厌氧过程包括通过MBR的处理,并允许去除一小部分DOC,剩余部分针对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的。对比文件1公开的是缺氧处理;(2)权利要求1限定了曝气池循环到超滤模块,对比文件1公开好氧池(曝气)后进行膜过滤处理;(3)降低的还包括木质素衍生化合物形式的溶解有机碳的浓度,木质素化合物或木质素衍生化合物具有每1mg溶解有机碳需要1-2mg氯的高需氯量;(4)权利要求1限定包括通过超滤步骤处理的水的纳米过滤的膜处理步骤并限定该步骤溶解有机碳去除量为99%。基于以上区别,权利要求1实际解决的技术问题是如何进一步减少溶解有机碳以及硫酸盐的量。
对于区别(1),通常在造纸废水中含有一定量的硫酸盐,这属于本领域技术人员所熟知的内容(参见公知常识证据1),采用厌氧或缺氧处理均能在一定程度上达到将硫酸盐还原为硫化物的效果(参见公知常识证据1),因此,为了进一步减少污水中硫酸盐的量,本领域技术人员容易想到利用厌氧代替缺氧,当用厌氧时会产生生物气是本领域的公知常识,即采用厌氧手段能够更有效降低硫酸盐的含量以及产生生物气体均是本领域技术人员根据本领域的技术常识能够预期的技术效果。对比文件1还公开了水流通过缺氧处理后进入曝气池(好氧),然后通过MBR(即膜生物反应器)处理,而将水流再通过膜生物反应器进行处理后并使其能够去除一小部分DOC、剩余部分主要对厌氧和好氧微生物消化过程难处理的,这些则均属于本领域采用的常规技术控制手段;
对于区别(2),对比文件1公开好氧曝气处理之后进行膜过滤处理,膜孔径为0.01-0.45微米,其孔径范围与超滤膜常见孔径范围相近,因此使用超滤膜组件作为过滤膜属于本领域技术人员容易想到的;
对于区别(3),对比文件1中处理的废水中含有木质素,木质素化合物和木质素衍生化合物均是造纸废水中常见的物质,并且木质素属于难降解有机污染物,COD值即需氧量和需氯量都比较高,对其具体数值的限定只是本领域技术人员通过常规试验可以确定的技术范围;
对于区别(4),对比文件1公开的连续膜过滤单元中所用膜孔径为0.005-0.2微米,其孔径范围与纳滤膜常见孔径范围相近,因此该阶段使用纳滤膜组件是本领域技术人员容易想到的;对于DOC去除的量,所属领域的普通技术人员可以根据具体使用要求及条件由有限的常规实验得出,并且这样的范围限定并未产生预料不到的技术效果。
由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段从而得出权利要求1的技术方案对于所属领域的普通技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求1所请求保护的技术方案与对比文件1相比,不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2)对权利要求2-3,如上所述,基于膜集成技术处理造纸废水及回用的技术特征已在对比文件1中公开,制浆和生活污水流也是与造纸废水类似的污水,本领域技术人员能够想到该方法也可以用于处理其他污水。在其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-3也不具备创造性。
(3)对权利要求4-5,对于所属技术领域的普通技术人员来说为了将预处理和反渗透步骤的浓缩物凝聚沉淀或氧化而采用凝结剂或氧化剂、为分离回收资源而采用膜处理步骤或包括磁性离子交换的离子交换进行处理也是很容易想到的处理方法。在其引用权利要求不具备创造性时,权利要求4-5也不具备创造性。
(4)对权利要求6-8,如上所述,基于膜集成技术处理造纸废水及回用的即循环到造纸厂的技术特征已在对比文件1中公开。在其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求6-8也不具备创造性。
(三)关于复审请求人的意见
合议组审查后认为:
1)对比文件1说明书背景技术部分公开了处理对象与本申请相同,均为为造纸废水,属于高浓度有机废水,含木素、硫化物、氯化物等污染物,特点是COD含量高,含二价硫、带色,具有硫醇类恶臭,处理方法能使出水满足造纸工艺用水。可见对比文件1已经公开了将其方法用于处理含木质素的造纸废水,并且对比文件1也公开了反渗透处理前进行多个预处理单元,以及MBR和连续膜过滤,本领域技术人员根据公开的MBR中膜的孔径和连续膜过滤中的膜孔径容易想到分别使用超滤和纳滤,并且在反渗透之前使用超滤和纳滤进行处理也是本领域的常用技术手段,其对于木质素的去除以及降低结垢等风险都是上述方法必然带来的,同时也是本领域技术人员能够预期到的技术效果。
2)关于技术问题,对比文件1公开了包含MBR-连续膜过滤-反渗透的过滤步骤的技术方案,且根据其公开的膜孔径以及本领域常用的超滤-纳滤-反渗透的组合方式,容易想到其也是采用上述组合方式对造纸废水进行处理的,并且造纸废水也属于本申请的包含溶解有机碳和溶解盐的水流的范围内,那么本领域技术人员能够预料到对比文件1也能够解决有机碳去除的技术问题。
3)由于权利要求2-8的附加技术特征没有克服权利要求1的缺陷,因此上述权利要求也不具备专利法规定的创造性;
4)对于所属技术领域的普通技术人员来说为了将预处理和反渗透步骤的浓缩物凝聚沉淀或氧化而采用凝结剂或氧化剂、为分离回收资源而采用膜处理步骤或包括磁性离子交换的离子交换进行处理是很容易想到的处理方法。复审请求人认为对比文件1说明书第2页公开的“气浮法和絮凝法则对溶解性有机物去除效率不高。化学法虽然对有机物处理效果很好但成本较高,而且有的新型氧化技术还处在试验研究阶段并未实现工业化”和第1页公开的“一般来说絮凝法只能去除废水中的大颗粒物质”给出了远离用凝结剂或氧化剂处理浓缩物的教导,但实际上,对比文件1公开的上述内容是在比较造纸废水的主要处理方法,并非是处理来自预处理和反渗透步骤的浓缩物,上述内容不足以构成相反教导。
5)虽然在欧洲相应的专利申请已经收到授权通知书,但由于各国在审查过程中应用的证据(例如本案中引入的公知常识性证据)、说理方式均存在不同,因此,在国外的审查结论并不能足以证明其具备创造性。
基于上述理由,复审请求人的主张不能成立,本申请权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于以上事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年11月3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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