用于使用重量选择的废水处理的方法及设备-复审决定


发明创造名称:用于使用重量选择的废水处理的方法及设备
外观设计名称:
决定号:181778
决定日:2019-06-21
委内编号:1F252127
优先权日:2012-11-27
申请(专利)号:201380071506.5
申请日:2013-11-27
复审请求人:汉普顿道路环境卫生区 哥伦比亚特区水务及渠务主管部门
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:刘文军
合议组组长:魏巧莲
参审员:田媛
国际分类号:C02F1/38,C02F3/30
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:将权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术进行对比,如果存在区别技术特征,对本领域的普通技术人员来说,根据现有技术的教导,将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术中以解决其所要解决的技术问题是容易想到的,其技术效果也是可以预期,则该权利要求所限定的技术方案不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380071506.5,名称为“用于使用重量选择的废水处理的方法及设备”的发明专利申请(下称本申请), 申请人为汉普顿道路环境卫生区、哥伦比亚特区水务及渠务主管部门。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年2月5日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:独立权利要求11相对于对比文件2(CN102209689A,公开日为2011年10月5日) 不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。独立权利要求1、2、12、17、30相对于对比文件2以及本领域常用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;从属权利要求3-10、13-16、18-29的附加技术特征或者被对比文件2公开、或者属于本领域的常用技术手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的审查文本为2015年7月27日提交的说明书附图4-5,说明书第1-46、48-56、58-65段和说明书摘要;2015年10月15日提交的说明书附图1-3和摘要附图;2016年10月21日提交的说明书附图6和说明书第47、57段,以及权利要求第1-30项。
驳回决定针对的权利要求书如下:
“1. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至执行废水处理方法的处理器的进口;
在所述处理器的出口输出经处理的废水;
将所述经处理的废水进料至选择具有优异的沉降特性的固体的重量选择器的进口;及
在所述重量选择器的第一出口输出循环流,
其中将废料流废弃并将循环流供给至处理器。
2. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至执行废水处理方法的处理器的进口;
在所述处理器的出口输出经处理的废水;
将所述经处理的废水进料至选择具有优异的沉降特性的固体的重量选择器的进口;
在所述重量选择器的第一出口输出循环流;以及
在所述重量选择器的第二出口输出废料流至固体处理,其中固体处理包括至少一次浓缩、稳定、调理及脱水。
3. 权利要求1所述的方法,其中
将所述循环流从所述重量选择器的所述第一出口供给至所述处理器。
4. 权利要求1所述的方法,其中所述循环流包含具有优异的沉降特性的固体。
5. 权利要求2所述的方法,其中废弃所述废料流及使所述循环流返回至所述处理器。
6. 权利要求 4所述的方法,其中所述废料流包含具有差的沉降和过滤特性的固体或就膜淤塞而言具有增加的潜力的固体。
7. 权利要求 1所述的方法,其中所述处理方法包括:
悬浮生长活性污泥方法;
颗粒方法;
集成固定膜活性污泥方法;
生物营养素去除方法;
好氧消化方法;或
厌氧消化方法。
8. 权利要求1所述的方法,其中所述处理方法包括生物处理方法。
9. 权利要求8 所述的方法,其中所述生物处理方法包括管线内固-液分离方法。
10. 权利要求1所述的方法,其中所述处理器包括膜分离器。
11. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至执行废水处理方法的处理器的进口;
在所述处理器的出口输出经处理的废水;
将所述经处理的废水进料至选择具有优异的沉降特性的固体的重量选择器的进口;以及
在所述重量选择器的第一出口输出循环流,
其中所述重量选择器包含旋流器,其将所述废水加速并向所述废水提供剪切力,以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
12. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至执行废水处理方法的处理器的进口;
在所述处理器的出口输出经处理的废水;
将所述经处理的废水进料至选择具有优异的沉降特性的固体的重量选择器的进口;以及
在所述重量选择器的第一出口输出循环流,
其中所述重量选择器包含离心机,其提供离心力和剪切力,以在所述废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
13. 权利要求 11所述的方法,其中对到所述旋流器的进料速率和所述旋流器的几何结构进行配置,以调节所述废水在所述旋流器中的速度以:
选择较大或较致密的固体;或
增加所述旋流器中的分离可用时间。
14. 权利要求1所述的方法,其中所述将所述经处理的废水进料至所述重量选择器的所述进口包括:
将所述经处理的废水进料至分离器的进口,所述分离器将所述废水分离成底流和流出液;
从所述分离器接收所述底流;及
从所述底流中按重量选择具有优异的沉降特性的固体及将所述循环流供给至所述第一出口。
15. 权利要求11所述的方法,进一步包括:
控制所述废水在旋流器中的速度以致保留具有预定尺寸或密度的固体。
16. 权利要求 11所述的方法,进一步包括:
控制水力负荷率,以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。
17. 选择并保留具有优异的沉降特性的固体的设备,所述设备包含:
包含进口和出口的处理器,配置所述处理器,以执行处理方法;及
包含进口、废料流出口和循环流出口的重量选择器,对所述重量选择器进行配置,以选择具有优异的沉降特性的固体,
其中将所述重量选择器的所述循环流出口连接至所述处理器的所述进口,且
其中将所述重量选择器的废料流出口连接至固体处理,其中固体处理包括浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种。
18. 权利要求17所述的设备,其中将所述重量选择器的所述进口连接至所述处理器的所述出口。
19. 权利要求17所述的设备,其中将所述重量选择器的所述进口连接至分离器的底流出口。
20. 权利要求17所述的设备,其中所述重量选择器的所述循环流出口向所述处理器供给循环流,所述循环流包含具有优异的沉降特性的固体。
21. 权利要求 17所述的设备,其中所述处理方法包含:
悬浮生长活性污泥方法;
颗粒方法;
集成固定膜活性污泥方法;
生物营养素去除方法;
好氧消化方法;或
厌氧消化方法。
22. 权利要求 17所述的设备,其中处理器包含:
生物反应器。
23. 权利要求 21所述的设备,其中所述生物反应器方法包括管线内固体对液体分离方法。
24. 权利要求17所述的设备,其中所述处理器包含旋流器,其将所述废水加速并向所述废水提供剪切力,以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
25. 权利要求17所述的设备,其中所述处理器包含离心机,其提供离心力和剪切力,以在所述废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
26. 权利要求24所述的设备,其中对进料速率和所述旋流器的几何结构进行配置,以调节所述废水在所述旋流器中的速度以:
选择较大或较致密的固体;或
增加所述旋流器中的分离可用时间。
27. 权利要求17所述的设备,进一步包含:
分离器,其具有连接至所述处理器的所述出口的进口。
28. 权利要求24 所述的设备,其中所述旋流器控制所述废水的速度以调节溢流速率,以致保留具有预定尺寸或密度的沉降固体。
29. 权利要求24所述的设备,其中所述旋流器控制水力负荷率,以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。
30. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
接收来自废水供给品的废水;
处理所述废水以提供经处理的废水;
从所述经处理的废水中按重量选择具有优异的沉降特性的固体,并输出循环流和废料流;
向处理器供给所选循环流,以进一步处理所述循环流连同从所述废水供给品中接收的更多废水;以及
将所述废料流供应至固体处理,其中固体处理包括浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种。”
申请人汉普顿道路环境卫生区、哥伦比亚特区水务及渠务主管部门(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年5月18日向国家知识产权局提出了复审请求,并对权利要求书作出了修改,修改方式为:在驳回决定所针对的权利要求书的基础上,修改了权利要求1-2、权利要求11,其他权利要求未做修改。修改后的权利要求1-2、11分别如下:
“1. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至执行废水处理方法的处理器的进口;
在所述处理器的出口输出经处理的废水;
将所述经处理的废水进料至选择展现小于120mL/gm的污泥容积指数的固体的重量选择器的进口;及
在所述重量选择器的第一出口输出循环流,
其中将废料流废弃并将循环流供给至处理器。
2. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至执行废水处理方法的处理器的进口;
在所述处理器的出口输出经处理的废水;
将所述经处理的废水进料至选择具有优异的沉降特性的固体的重量选择器的进口;
在所述重量选择器的第一出口输出循环流;以及
在所述重量选择器的第二出口输出废料流至固体处理,其中废料流包括展现大于150mL/gm的污泥容积指数的固体,且其中固体处理包括至少一次浓缩、稳定、调理及脱水。”
“11. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至执行废水处理方法的处理器的进口;
在所述处理器的出口输出经处理的废水;
将所述经处理的废水进料至选择展现小于120mL/gm的污泥容积指数的固体的重量选择器的进口;以及
在所述重量选择器的第一出口输出循环流,
其中所述重量选择器包含旋流器,其将所述废水加速并向所述废水提供剪切力,以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。”
复审请求人认为:对比文件2公开的旋流器是将上清水与固体分离,而本申请权利要求11是将固体与固体分离,不输出可用来获得纯化水的液体流;对比文件2并未教导将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体进行分离,对比文件2中保留在从旋流器9输出到膜31的物流中的任何实质性量的固体都会增加膜淤塞的可能性;本申请中的旋流器的功能与对比文件2存在不同;本申请取得了减缓污泥沉降性能退化的效果。因而本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年5月30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案进行审理。
合议组于2018年12月24日向复审请求人发出复审通知书,通知书中引入如下公知常识性证据:
证据1:《实用水处理技术丛书 化工废水处理技术》,中国化工防治污染技术协会组织编写,化学工业出版社,2000年4月第1版,第75-76页,公开日为2000年4月30日;
证据2:《废水是如何变清的:倾听地球的脉搏》,顾莹莹等,冶金工业出版社,2012年4月第1版,公开日为2012年4月30日。
并指出:独立权利要求1、2、11、12、17、30相对于对比文件2以及本领域常用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;从属权利要求3-10、13-16、18-29的附加技术特征或者被对比文件2公开、或者属于本领域的常用技术手段,因此也不具备专利法第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:
对比文件2中有关“上清水”的记载出现在重力沉降槽的技术方案中,并未出现在用旋流器代替重力沉降槽的技术方案中,且在旋流器的技术方案中,向膜单元31供给的是旋流处理水,其污泥凝絮体的含有量减少,因此具有过滤膜更加不易被堵塞的优点(参见说明书第[0040]-[0041]、[0233]-[0236]段)。根据本领域技术人员的公知常识(参见证据1第75-76页):离心分离治理废水是利用快速旋转所产生的离心力使废水中悬浮颗粒进行分离。当含悬浮颗粒的废水发生快速旋转运动时,质量大的颗粒被甩到外圈,质量小的则留在内圈,从而使废水与悬浮颗粒得到分离。用于废水的污泥处理的离心分离设备包括旋流分离器。本领域技术人员还知晓(参见证据2第121页):实际污水处理厂运行过程中,SVI低于80mL/g代表污泥沉降性能较好,低于50mL/g代表非常好,而高于120mL/g代表较差的沉降性能。本领域技术人员在上述公知常识的教导下,为了进一步提高污泥的沉降性,有动机将经处理的废水进料至本申请限定的污泥容积指数的固体的重量选择器中进行处理。
关于底流级分(污泥浓缩水)的去向问题:对比文件2明确公开了“污泥浓缩水C被移送至污泥浓缩水贮留部及/或作为混合水的一部分被移送至生物处理部2”(参见说明书第[0233]段),其使用“或”表示并列技术方案的选择,因此,唯独地被递送至生物处理部是其中的一个技术方案。
由于水质差异及旋流器的运行条件和处理能力不同等因素,导致旋流器旋流处理水中所含物质不同,是本领域技术人员公知的,且本领域技术人员能够根据旋流处理水的水质判断其如何进行下一步处理,当如本申请所述其包含引起膜淤塞的沉降差的固体和胶体时,本领域技术人员能够作出不对其进行膜处理的判断而将其废弃;而当如对比文件2所述其包含的污泥凝絮体的含有量减少,具有过滤膜更加不易被堵塞的优点时,本领域技术人员也能够作出可以将其进行膜过滤获得纯化水的判断,其是根据旋流处理水的水质进行判断,并不是对比文件2给出的相反教导。
对比文件2的旋流器也是通过离心力从所述含污泥生物处理水D生成污泥浓缩水C和旋流处理水,其中,所述污泥浓缩水C与所述含污泥生物处理水D相比浓缩了更多污泥凝絮体,所述旋流处理水与所述含污泥生物处理水D相比污泥凝絮体的含有率更低(相当于本申请中的将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降特性和过滤特性的固体分离),污泥浓缩水C可作为混合水的一部分被移送至生物处理部2,其实际功能与本申请的重量选择器相同。复审请求人的意见陈述不具有说服力。
复审请求人于2019年4月4日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书的修改替换页。
修改后的权利要求书如下:
“1. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至处理器;
由所述处理器执行对废水的处理方法,以产生固-液混合物;
将所述固-液混合物从所述处理器输出到重量选择器;
通过所述重量选择器分选所述固-液混合物中的颗粒,以将展现小于120mL/gm的污泥容积指数的固体与展现大于120mL/gm的污泥容积指数的固体分离;
将所分离的固体作为循环流从所述重量选择器输出到所述处理器,以及
从所述重量选择器输出所述固-液混合物的其余部分作为废料,所述其余部分包括展现大于120mL/gm的污泥容积指数的固体。
2. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至处理器;
由所述处理器执行对废水的处理方法,以产生固-液混合物;
将所述固-液混合物从所述处理器输出到重量选择器;
通过所述重量选择器分选所述固-液混合物中的颗粒,以将具有优异的沉降特性的固体与所述固-液混合物中的其余固体分离;
在所述重量选择器的第一出口将所分离的固体作为循环流从所述重量选择器输出;以及
在所述重量选择器的第二出口将所述固-液混合物的包括所述其余固体的其余部分作为废料流从所述重量选择器输出到固体处理,其中所述其余固体展现大于150mL/gm的污泥容积指数,且其中固体处理包括浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种。
3. 权利要求1所述的方法,其中所述循环流包含具有优异的沉降特性的固体。
4. 权利要求3所述的方法,其中所述废料流包含具有差的沉降和过滤特性的固体或就膜淤塞而言具有增加的潜力的固体。
5. 权利要求1所述的方法,其中所述处理方法包括:
悬浮生长活性污泥方法;
颗粒方法;
集成固定膜活性污泥方法;
生物营养素去除方法;
好氧消化方法;或
厌氧消化方法。
6. 权利要求1所述的方法,其中所述处理方法包括生物处理方法。
7. 权利要求6所述的方法,其中所述生物处理方法包括管线内固-液分离方法。
8. 权利要求1所述的方法,其中所述处理器包括膜分离器。
9. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至处理器;
由所述处理器执行对所述废水的生物处理方法,以产生固-液混合物;
从所述处理器输出所述固-液混合物;
将所述固-液混合物进料至重量选择器;
在所述重量选择器分选所述固-液混合物的颗粒,以将展现小于120mL/gm的污泥容积指数的固体与所述固-液混合物中的其余固体分离;
在所述重量选择器的第一出口将所分离的固体作为循环流从所述重量选择器输出,
其中所述重量选择器包含旋流器,其将所述固-液混合物加速并向所述固-液混合物提供剪切力,以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
10. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
将废水进料至处理器;
由所述处理器执行对所述废水的生物处理方法,以产生固-液混合物;
从所述处理器输出所述固-液混合物;
将所述固-液混合物进料至重量选择器的进口;
通过所述重量选择器分选所述固-液混合物的颗粒,以将具有优异的沉降特性的固体与所述固-液混合物中的其余固体分离;以及
在所述重量选择器的第一出口将所分离的具有优异的沉降特性的固体作为循环流从所述重量选择器输出,
其中所述重量选择器包含离心机,其提供离心力和剪切力,以在所述废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
11. 权利要求9所述的方法,其中对到所述旋流器的进料速率和所述旋流器的几何结构进行配置,以调节所述固-液混合物在所述旋流器中的速度以:
选择较大或较致密的固体;或
增加所述旋流器中的分离可用时间。
12. 权利要求9所述的方法,其中所述将所述固-液混合物进料至所述重量选择器包括:
将所述固-液混合物进料至分离器的进口,所述分离器将所述固-液混合物分离成底流和流出液;
从所述分离器接收所述底流;及
从所述底流中按重量选择具有优异的沉降特性的固体及将所述循环流供给至所述第一出口。
13. 权利要求9所述的方法,进一步包括:
控制所述固-液混合物在旋流器中的速度以致保留具有预定尺寸或密度的固体。
14. 权利要求9所述的方法,进一步包括:
控制水力负荷率,以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。
15. 选择并保留具有优异的沉降特性的固体的设备,所述设备包含:
包含进口和出口的处理器,所述处理器经由所述进口接收废水并对所述废水执行处理方法,以产生固-液混合物;及
包含进口、废料流出口和循环流出口的重量选择器,所述重量选择器经由所述进口接收所述固-液混合物并分选所述固-液混合物中的颗粒,以将具有优异的沉降特性的固体与所述固-液混合物中的其余固体分离,
其中将所述重量选择器的所述循环流出口连接至所述处理器的所述进口,且其中将所述重量选择器的废料流出口连接至固体处理,其中固体处理包括浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种。
16. 权利要求15所述的设备,其中将所述重量选择器的所述进口连接至所述处理器的所述出口。
17. 权利要求15所述的设备,其中将所述重量选择器的所述进口连接至分离器的底流出口。
18. 权利要求15所述的设备,其中所述重量选择器的所述循环流出口向所述处理器供给循环流,所述循环流包含具有优异的沉降特性的固体。
19. 权利要求15所述的设备,其中所述处理方法包括:
悬浮生长活性污泥方法;
颗粒方法;
集成固定膜活性污泥方法;
生物营养素去除方法;
好氧消化方法;或
厌氧消化方法。
20. 权利要求15所述的设备,其中处理器包含:
生物反应器。
21. 权利要求19所述的设备,其中所述生物反应器方法包括管线内固体对液体分离方法。
22. 权利要求15所述的设备,其中所述处理器包含旋流器,其将所述固-液混合物加速并向所述固-液混合物提供剪切力,以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
23. 权利要求15所述的设备,其中所述处理器包含离心机,其提供离心力和剪切力,以在所述固-液混合物中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
24. 权利要求22所述的设备,其中对进料速率和所述旋流器的几何结构进行配置,以调节所述固-液混合物在所述旋流器中的速度以:
选择较大或较致密的固体;或
增加所述旋流器中的分离可用时间。
25. 权利要求15所述的设备,进一步包含:
分离器,其具有连接至所述处理器的所述出口的进口。
26. 权利要求22所述的设备,其中所述旋流器控制所述固-液混合物的速度以调节溢流速率,以致保留具有预定尺寸或密度的沉降固体。
27. 权利要求22所述的设备,其中所述旋流器控制水力负荷率,以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。
28. 用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,所述方法包括:
接收来自废水供给品的废水;
对所述废水执行生物处理方法,以产生固-液混合物;
按重量分选所述固-液混合物,以将具有优异的沉降特性的固体与所述固-液混合物中的其余固体分离,并输出作为循环流的具有优异的沉降特性的固体和作为废料流的所述固-液混合物中的所述其余固体;
向处理器供给所选循环流,以进一步处理所述循环流连同从所述废水供给品中接收的更多废水;以及
将所述废料流供应至固体处理,其中固体处理包括浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种。”
复审请求人认为:(1)对比文件2解决的技术问题是使用活性污泥凝絮体在水处理方法中提供充分且有效的固-液分离,以降低待经膜过滤的水中的活性污泥凝絮体的量,便于减少过滤膜的淤塞。对比文件2已经设置为从液体中分离固体,其并未教导固-固分离,如果用对比文件2中的旋流器对含有污泥的生物处理水进行固-固分离处理,则具有差的沉降和过滤特性的固体会保留在上清液或旋流处理水中进而使对比文件2中的膜单元过滤膜淤塞。因而对比文件2教导的是从废水中分离所有的固体,并不仅仅那些展现优异的沉降特性的固体。(2)现有技术未公开或建议使用重量选择器从其余固体中选择具有任何特别SVI值的固体,本领域技术人员不会想到且不会有动机使用重量选择器来分离具有不同沉降性的颗粒。(3)并非具有任意构造的所有旋流器均可用来将具有优异沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。因而本申请具备创造性。
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
复审请求人于2019年4月4日提交了权利要求书的全文修改替换页。本复审请求审查决定针对的文本为:复审请求人于2019年4月4日提交的权利要求第1-28项,2015年7月27日提交的说明书附图4-5,说明书第1-46、48-56、58-65段和说明书摘要;2015年10月15日提交的说明书附图1-3和摘要附图;2016年10月21日提交的说明书附图6和说明书第47、57段。
(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,该发明有突出的实质性特点和显著的进步。
将权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术进行对比,如果存在区别技术特征,对本领域的普通技术人员来说,根据现有技术的教导,将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术中以解决其所要解决的技术问题是容易想到的,其技术效果也是可以预期,则该权利要求所限定的技术方案不具备创造性。
权利要求1-28不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定,具体理由如下:
合议组认为权利要求1-28不具备专利法第22条第3款规定的创造性,具体理由如下:
1、权利要求1要求保护用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法。对比文件2(参见说明书第178、233段以及附图8)公开了一种水处理方法,具体公开了:
生物处理部2(相当于本申请中的处理器)混合污泥凝絮体及废水A,生成混合水,并对该混合水进行生物处理(相当于公开了由处理器执行对废水的处理方法),从而得到含污泥生物处理水(相当于公开了以产生固-液混合物),其中污泥凝絮体由通过生物凝聚活性污泥来生成污泥凝絮体的生物凝聚单元来生成;净化处理水生成部3,其具有进行膜过滤的膜单元31,通过膜过滤从所述含污泥生物处理水得到作为透过水的净化处理水B。净化处理水生成部3具有旋流器9,其通过离心力从所述含污泥生物处理水D生成污泥浓缩水C和旋流处理水,其中,所述污泥浓缩水C与所述含污泥生物处理水D相比浓缩了更多污泥凝絮体,所述旋流处理水与所述含污泥生物处理水D相比污泥凝絮体的含有率更低(相当于公开了用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体,以及通过重量选择器分选固-液混合物中的颗粒),并且所述膜单元31通过对该旋流处理水进行膜过滤来生成所述净化处理水B,进而也可以如下方式构成:含污泥生物处理水D被移送至旋流器9,污泥浓缩水C被移送至污泥浓缩水贮留部(未图示)及/或作为混合水的一部分被移送至生物处理部2(相当于本申请中的将循环流供给至处理器)。
由对比文件2的说明书附图8可见,废水A进料至生物处理部2的进口(相当于公开了将废水进料至处理器),生物处理部2的出口沿含污泥生物处理水移送路径4a输出经处理的废水,再通过泵7进料至旋流器9的进口(相当于公开了将固-液混合物从处理器输出到重量选择器),污泥浓缩水C被循环回生物处理部2(相当于公开了将分离的固体作为循环流从重量选择器输出到处理器)。
权利要求1与对比文件2相比,区别在于:权利要求1限定了从重量选择器输出固-液混合物的包括展现大于120mL/gm的污泥容积指数的其余部分固体作为废料,并限定了将展现小于120mL/gm的污泥容积指数的固体与展现大于120mL/gm的污泥容积指数的固体分离。
针对该区别:对比文件2公开了净化处理水生成部具有旋流器,根据本领域技术人员的公知常识(参见证据1第75-76页):离心分离治理废水是利用快速旋转所产生的离心力使废水中悬浮颗粒进行分离。当含悬浮颗粒的废水发生快速旋转运动时,质量大的颗粒被甩到外圈,质量小的则留在内圈,从而使废水与悬浮颗粒得到分离,由此可见,离心分离主要用于将沉降性能不同的物质进行分离。用于废水的污泥处理的离心分离设备包括旋流分离器。本领域技术人员还知晓(参见证据2第121页):污泥容积指数SVI反映活性污泥的凝聚、沉积性能,SVI过低,说明泥粒细小,无机质含量高,缺乏活性;过高,说明污泥的沉降性能不好,有产生污泥膨胀的可能。实际污水处理厂运行过程中,SVI低于80mL/g代表污泥沉降性能较好,低于50mL/g代表非常好,而高于120mL/g代表较差的沉降性能。本领域技术人员在上述公知常识的教导下,根据所需处理的污泥的不同性质,为了进一步提高污泥的沉降性,有动机在旋流器中对废水进行分选进而将展现小于120mL/gm的污泥容积指数的固体与展现大于120mL/gm的污泥容积指数的固体进行分离。此外,本领域技术人员根据不同废水实际处理情况判断废料流中所含物质以及其进一步处理的难易程度,可选择性地将展现大于120mL/gm的污泥容积指数的固体作为废料进行废弃或是根据需求对其进一步处理。
因此,在对比文件2的基础上结合所属技术领域的常规技术手段,得出权利要求1所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。权利要求1不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2要求保护用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,对比文件2公开了一种水处理方法(具体公开内容参见对权利要求1的评述)。
由于对比文件2中的净化处理水生成部3具有旋流器9(本申请中重量选择器的下位概念),其通过离心力从所述含污泥生物处理水D生成污泥浓缩水C和旋流处理水,其中,所述污泥浓缩水C(相当于具有优异的沉降特性的固体)与所述含污泥生物处理水D相比浓缩了更多污泥凝絮体,所述旋流处理水与所述含污泥生物处理水D相比污泥凝絮体的含有率更低,污泥浓缩水C被循环回生物处理部2。因而对比文件2也公开了将通过重量选择器分选固-液混合物中的颗粒,以将具有优异的沉降特性的固体与固-液混合物中的其余固体分离;并在旋流器的第一出口将污泥浓缩水C作为循环流从旋流器输出。
权利要求2与对比文件2相比,区别在于:权利要求2限定了在重量选择器的第二出口将固-液混合物的包括其余固体的其余部分作为废料流从重量选择器输出到固体处理,且固体处理包括浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种,并对其余固体的污泥容积指数作了进一步的限定。
针对该区别:对本领域技术人员而言,通过常规技术,结合不同废水的实际处理情况可判断重量选择器的废料流中所含的物质及其进一步处理的难易程度,可选择性地将废料流进行废弃或是进一步处理。污泥容积指数属于本领域用以判断处理废水的指标之一,譬如,活性污泥容积指数过高可以判断活性污泥结构松散,有发生丝状菌膨胀或沉降性转差的迹象,过低则可以判断活性污泥出现污泥老化的可能性比较大,本领域技术人员在公知常识的教导下,根据所需处理的污泥的不同性质,为了进一步提高污泥的沉降性,有动机在旋流器中对废水分选出展现大于150mL/gm的污泥容积指数的其余固体,因此,当废料流的污泥容积指数较高时在重量选择器上设置第二出口以输出包括其余固体的其余部分,并对其进行浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种属于本领域技术人员容易想到的。
因此,在对比文件2的基础上结合所属技术领域的常规技术手段,得出权利要求2所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。权利要求2不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3、5、6、8直接或间接引用权利要求1或2,作了进一步限定。对比文件2(参见权利要求38,说明书第178、233段以及附图8)公开了:混合活性污泥及废水并对其进行生物处理从而得到含污泥生物处理水,使用生物凝聚形成的污泥作为活性污泥(相当于处理方法包括悬浮生长活性污泥方法、生物处理方法);旋流器9生成的污泥浓缩水C被循环回生物处理部2,所述污泥浓缩水C与所述含污泥生物处理水D相比浓缩了更多污泥凝絮体(相当于循环流包含具有优异的沉降特性的固体);生物处理部具有对含污泥生物处理水进行膜分离的膜单元。此外,在水处理领域中,颗粒方法、集成固定膜活性污泥方法、生物营养素去除方法、好氧消化方法、厌氧消化方法均属于本领域常规的用于处理废水的方法,本领域技术人员根据实际处理的废水,容易通过常规实验确定所选用的处理方法,且根据废料流的性能将废料流废弃属于本领域技术人员的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求3、5、6、8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4、7分别引用权利要求3和6,本领域技术人员根据待处理污泥的实际组成成分,将具有差的沉降和过滤特性的固体或就膜淤塞而言具有增加的潜力的固体作为废料流是容易想到的,而管线内固-液分离方法属于水处理领域中生物处理方法的常规技术手段,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求4、7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求9要求保护用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法。对比文件2公开了一种水处理方法(具体公开内容参见对权利要求1的评述)。本领域技术人员根据对比文件2公开的内容能够确定,其也通过旋流器将废水加速并向废水提供剪切力以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
权利要求9与对比文件2相比,区别在于:权利要求9限定了重量选择器将展现小于120mL/gm的污泥容积指数的固体与固-液混合物中的其余固体分离。
针对该区别:本领域技术人员在公知常识(参见权利要求1相应的评述)的教导下,为了进一步提高污泥的沉降性,有动机使用旋流器将展现小于120mL/gm的污泥容积指数的固体与固-液混合物中的其余固体进行分离处理。
因此,在对比文件2的基础上结合所属技术领域的常规技术手段,得出权利要求9所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。权利要求9不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6、权利要求10要求保护用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,对比文件2公开了一种水处理方法(具体公开内容参见对权利要求1的评述)。本领域技术人员根据对比文件2公开的内容能够确定,其也通过重量选择器分选固-液混合物中的颗粒,以将具有优异的沉降特性的固体与固-液混合物中的其余固体分离;并在旋流器的第一出口将污泥浓缩水C作为循环流从旋流器输出。
权利要求10与对比文件2相比,区别在于:权利要求10限定了重量选择器包括离心机,能够提供离心力和剪切力,以在废水中将具有优良沉降特性的固体和具有差的沉降和过滤特性的固体分离。
针对该区别:对比文件2中的净化处理水生成部3具有旋流器9。根据本领域技术人员的公知常识(参见证据1第75-76页):离心分离治理废水是利用快速旋转所产生的离心力使废水中悬浮颗粒进行分离。当含悬浮颗粒的废水发生快速旋转运动时,质量大的颗粒被甩到外圈,质量小的则留在内圈,从而使废水与悬浮颗粒得到分离。按照离心力产生的方式,离心分离设备可分为两种类型:由水流本身旋转产生的旋流分离器和设备旋转同时带动液体旋转产生离心力的离心分离机。在此基础上,本领域技术人员根据处理污泥的实际需要和沉降效果,容易想到使用离心分离机替换对比文件2中的旋流器并进行性能测试,且其通过提供离心力和剪切力以在废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离是本领域技术人员容易想到的。
因此,在对比文件2的基础上结合所属技术领域的常规技术手段,得出权利要求10所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。权利要求10不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7、权利要求11、13、14引用权利要求9,本领域技术人员公知的是(参见证据1第75-77页):离心分离治理废水是利用快速旋转所产生的离心力使废水中悬浮颗粒进行分离。当含悬浮颗粒的废水发生快速旋转运动时,质量大的颗粒被甩到外圈,质量小的则留在内圈,从而使废水与悬浮颗粒得到分离。废水自进水管以逐步收缩断面的形式,沿圆筒的切线方向进入,进口处的流速为6~10m/min;由于离心力的大小与旋转半径成反比,所以旋流器的直径受到一定的限制,一般在500mm以内。在此基础上,本领域技术人员有动机对旋流器的进料速率和几何结构进行配置以调节固-液混合物在旋流器中的速度以选择较大或较致密的固体;或增加旋流器中的分离可用时间,并进一步调整固-液混合物在旋流器中的速度以致保留具有预定尺寸或密度的固体以及控制水力负荷率以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求11、13、14不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8、权利要求12引用权利要求1,对比文件2(参见说明书附图8)已公开了生物处理部2的出口沿含污泥生物处理水移送路径4a输出经处理的废水,再进料至旋流器9(其为分离器的下位概念)的进口,其通过离心力从所述含污泥生物处理水D生成污泥浓缩水C(相当于本申请中的底流)和旋流处理水(相当于本申请中的流出液),污泥浓缩水C被循环回生物处理部2。而接收底流,从底流中按重量选择具有优异的沉降特性的固体及将循环流供给至该第一出口是本领域技术人员容易想到的。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9、权利要求15要求保护选择并保留具有优异的沉降特性的固体的设备,对比文件2(参见说明书第178、233段以及附图8)公开了一种水处理设备(具体公开内容参见对权利要求1的评述)。本领域技术人员能够从对比文件2的说明书附图8直接地毫无疑义地确定:其中的生物处理部2包括了进口和出口,并通过配置以执行处理方法,其中的旋流器包括进口、污泥浓缩水出口和旋流处理水出口,并对旋流器进行配置以选择具有优异的沉降特性的固体,且其中的污泥浓缩水出口连接至生物处理部的进口。
权利要求15与对比文件2相比,区别在于:权利要求15还包括废料流出口,将重量选择器的废料流出口连接至固体处理,其中固体处理包括浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种。
针对该区别:根据污水处理装置的实际需要将重量选择器的废料流出口连接至固体处理是本领域技术人员容易想到的,且对废料流进行浓缩、稳定、调理、脱水属于水处理领域常用的固体处理方法。因此在对比文件2的基础上结合所属技术领域的常规技术手段,得出权利要求15所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。权利要求15不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
10、权利要求16、18-20、22引用权利要求15,对比文件2(参见权利要求2、3、17、20、38、图8)已公开混合活性污泥及废水并对其进行生物处理从而得到含污泥生物处理水,使用生物凝聚形成的污泥作为活性污泥(相当于处理方法包括悬浮生长活性污泥方法、处理器包含生物反应器);生物处理部2的出口沿含污泥生物处理水移送路径4a输出经处理的废水,再进料至旋流器9的进口,旋流器9生成的污泥浓缩水C被循环回生物处理部2,所述污泥浓缩水C与所述含污泥生物处理水D相比浓缩了更多污泥凝絮体(相当于循环流包含具有优异的沉降特性的固体),所述旋流处理水与所述含污泥生物处理水D相比污泥凝絮体的含有率更低(相当于本申请中的将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降特性和过滤特性的固体分离)。此外,本申请中的颗粒方法、集成固定膜活性污泥方法、生物营养素去除方法、好氧消化方法、厌氧消化方法属于本领域常规的用于处理废水的方法,本领域技术人员根据实际需要容易想到进行试验。根据本领域技术人员的公知常识(参见证据1第75-76页):离心分离治理废水是利用快速旋转所产生的离心力使废水中悬浮颗粒进行分离。当含悬浮颗粒的废水发生快速旋转运动时,质量大的颗粒被甩到外圈,质量小的则留在内圈,从而使废水与悬浮颗粒得到分离。在此基础上,本领域技术人员容易想到将废水加速并向废水提供剪切力以将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求16、18-20、22也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
11、权利要求17、21、25引用权利要求15或19。根据实际工艺设置需要,在设备中设置分离器,使得分离器连接处理器的出口和进口,重量选择器的进口连接分离器的底流出口属于本领域技术人员为提高水处理效率容易想到的;而管线内固体对液体分离方法也是生物反应器方法中的常用分离方法。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求17、21、25也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
12、权利要求23、24、26、27引用权利要求15或22。本领域技术人员公知的是(参见证据1第75-77页):离心分离治理废水是利用快速旋转所产生的离心力使废水中悬浮颗粒进行分离。当含悬浮颗粒的废水发生快速旋转运动时,质量大的颗粒被甩到外圈,质量小的则留在内圈,从而使废水与悬浮颗粒得到分离。按照离心力产生的方式,离心分离设备可分为两种类型:由水流本身旋转产生的旋流分离器和设备旋转同时带动液体旋转产生离心力的离心分离机。废水自进水管以逐步收缩断面的形式,沿圆筒的切线方向进入,进口处的流速为6~10m/min;由于离心力的大小与旋转半径成反比,所以旋流器的直径受到一定的限制,一般在500mm以内。在此基础上,本领域技术人员根据处理污泥的实际需要和沉降效果,容易想到使用离心分离机替换旋流器并进行性能测试,且其通过提供离心力和剪切力以在废水中将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降和过滤特性的固体分离,进一步本领域技术人员有动机对旋流器的进料速率和几何结构进行配置以调节废水在旋流器中的速度以选择较大或较致密的固体;或增加旋流器中的分离可用时间,并进一步调整废水在旋流器中的速度以致保留具有预定尺寸或密度的固体以及控制水力负荷率以选择具有预定尺寸或密度的沉降固体。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求23、24、26、27也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
13、权利要求28要求保护用于选择并保留具有优异的沉降特性的固体的方法,对比文件2公开了一种水处理方法(具体公开内容参见对权利要求1的评述)。
权利要求28与对比文件2相比,区别在于:权利要求28限定了输出作为废料流的固-液混合物中的其余固体、将废料流供应至固体处理,其中固体处理包括浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种。
针对该区别:本领域技术人员根据实际需要,容易想到输出作为废料流的固-液混合物中的其余固体的废料流以及将废料流供应至固体处理,且浓缩、稳定、调理及脱水中的至少一种,均属于水处理领域常用的固体处理方法。因此,在对比文件2的基础上结合所属技术领域的常规技术手段,得出权利要求28所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的。所以权利要求28不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人的意见
对于复审请求人在答复复审通知书时所陈述的意见,合议组认为:
针对第(1)点:首先,尽管对比文件2的目的是使活性污泥凝絮体在水处理方法中提供充分且有效的固-液分离,以降低待经膜过滤的水中的活性污泥凝絮体的量、减少过滤膜的淤塞。但是对比文件2(参见说明书第[0040]-[0041]、[0233]-[0236]段)公开了向膜单元31供给的是旋流处理水,其污泥凝絮体的含有量减少,进一步对比文件2(参见说明书第 [0233]-[0236]段)公开了旋流器也是通过离心力从所述含污泥生物处理水D生成污泥浓缩水C和旋流处理水,其中,所述污泥浓缩水C与所述含污泥生物处理水D相比浓缩了更多污泥凝絮体,所述旋流处理水与所述含污泥生物处理水D相比污泥凝絮体的含有率更低。在此基础上,本领域技术人员能够确定,对比文件2中的旋流处理水同样含有少量的固体,其并非实现从废水中分离所有的固体。由于对比文件2中的旋流器属于本申请中具体的一种重量选择器,因而对比文件2通过旋流器对含污泥生物处理水进行处理也实现了将具有优良沉降特性的固体与具有差的沉降特性和过滤特性的固体分离的手段。其次,由于水质差异及旋流器的运行条件和处理能力不同等因素,导致旋流器旋流处理水中所含物质不同,是本领域技术人员公知的,且本领域技术人员能够根据旋流处理水的水质判断其如何进行下一步处理,当如本申请所述其包含引起膜淤塞的沉降差的固体和胶体时,本领域技术人员能够作出不对其进行膜处理的判断而将其废弃;而当如对比文件2所述其包含的污泥凝絮体的含有量减少,具有过滤膜更加不易被堵塞的优点时,本领域技术人员也能够作出可以将其进行膜过滤获得纯化水的判断,其是根据旋流处理水的水质进行判断,并不是对比文件2给出的相反教导。再者,本申请(参见说明书第8段)公开了在重量选择器的第二出口输出废料流至固体处理,其中固体处理包括至少一次浓缩、稳定、调理和脱水,而过滤属于浓缩、脱水手段的一种,对比文件2将旋流处理水进行膜过滤,一方面得到了净化处理水,另一方面对于淤塞滤膜的固体而言,也实现了对旋流处理水中固体的浓缩处理。
针对第(2)点:本申请(参见说明书第46段)记载了重量选择器11可从混合物 4D中分离出优良沉降的固体并将固体作为底流4E在其循环流出口输出……重量选择器11在其废料流出口可将剩余的液体/液体-悬浮液作为废料流8C输出,可见本申请通过重量选择器也是将固液混合物分离为两种污泥容积指数不同的混合物。对比文件2在废水处理过程中同样使用了旋流器,并将含污泥生物处理水D分离为含有更多污泥凝絮体的污泥浓缩水C和污泥凝絮体含有率更低的旋流处理水,因而在旋流器的分离效能方面,对比文件2与本申请是一致的。根据本领域的公知常识(参见证据2第121页):污泥容积指数SVI反映活性污泥的凝聚、沉积性能,SVI过低,说明泥粒细小,无机质含量高,缺乏活性;过高,说明污泥的沉降性能不好,有产生污泥膨胀的可能。实际污水处理厂运行过程中,SVI低于80mL/g代表污泥沉降性能较好,低于50mL/g代表非常好,而高于120mL/g代表较差的沉降性能。本领域技术人员在上述公知常识的教导下,根据污水的实际性能,为了进一步提高污泥的沉降性,有动机将经处理的废水进料至本申请限定的污泥容积指数的固体的重量选择器中进行处理。本领域技术人员知晓(参见证据1第75-76页):离心分离治理废水是利用快速旋转所产生的离心力使废水中悬浮颗粒进行分离,当含悬浮颗粒的废水发生快速旋转运动时,质量大的颗粒被甩到外圈,质量小的则留在内圈,从而使废水与悬浮颗粒得到分离。用于废水的污泥处理的离心分离设备包括旋流分离器。在此基础上,本领域技术人员容易想到使用旋流分离器分离不同沉降性的颗粒。
针对第(3)点,根据所处理污泥性能以及根据SVI污泥指数设定所需分选的固体,选择合适的重量选择器,这是本领域技术人员通过常规选取和设计即可实现的,而且,本申请说明书中并未给出本申请用于分选不同沉降特性的固体所需的重量选择器与现有技术中的重量选择器有何不同。复审请求人的意见陈述不具有说服力。
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2018年2月5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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