发明创造名称：一种基于AAO工艺的生物除磷脱氮装置
外观设计名称：
决定号：200873
决定日：2020-01-16
委内编号：1F265245
优先权日：
申请（专利）号：201610265791.X
申请日：2016-04-26
复审请求人：青岛理工大学
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：陈春晖
参审员：董刚
国际分类号：C02F3/30,C02F101/10,C02F101/16,C02F101/30
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果发明是所属技术领域的技术人员在现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的，则该发明是显而易见的，也就不具备突出的实质性特点。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201610265791.X，发明名称为“一种基于AAO工艺的生物除磷脱氮装置”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为青岛理工大学，申请日为2016年4月26日，公开日为2016年8月17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10月8日以本申请权利要求1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2016年4月26日提交的权利要求第1项、说明书第1-21段、说明书附图图1、说明书摘要和摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于AAO工艺的生物除磷脱氮装置，其特征在于其主体结构包括厌氧区、液下搅拌器、斜板沉淀区、缺氧区、好氧区、二沉池、污泥回流系统和斜板；厌氧区末端设置斜板沉淀区，斜板沉淀区底部与厌氧区对接连通，液下搅拌器置于厌氧区内且在斜板沉淀区的正下方底端，厌氧区、缺氧区、好氧区和二沉池依次排列布置并管道连通，二沉池通过具有增压功能的污泥回流系统与厌氧区连通，斜板沉淀区将厌氧区末端的污泥混合液沉淀分流，沉淀污泥返回至厌氧区，斜板沉淀区内依次相间隔平行式设置有30-60片斜板，斜板与垂直线之间的夹角为55-65度。”
驳回决定认为：权利要求1相对于对比文件1（CN205061692U，公告日为2016年3月2日）与对比文件2（CN1657443A，公开日为2005年8月24日）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。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年11月6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：（1）本申请实际解决的技术问题是：如何通过AAO工艺自身提高缺氧区中的小分子碳源；（2）对比文件1产生的小分子碳源不足以供反硝化过程使用；（3）对比文件2设置斜板沉淀区的技术启示是对泥水进行有效分离，大大降低进入滤池段的污泥量；（4）在对比文件2给出的启示下，本领域技术人员能够将斜板沉淀区和排污管设置在缺氧区而非本申请中的厌氧区，但随着排污管的定期排泥，缺氧区污泥量也并没有增大太多，即使在缺氧区单独设置斜板沉淀区，增加缺氧区的污泥排放量，但由于缺氧区没有足够的碳源，也难以促进反硝化作用。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年1月11日依法受理了该复审请求，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2019年8月30日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1相比，其区别在于：（1）权利要求1为一种基于AAO工艺的生物除磷脱氮装置，好氧区设于缺氧区之后，并在好氧区后设置二沉池，各区通过管道连通，二沉池通过具有增压功能的污泥回流系统与厌氧区连通；（2）权利要求1在厌氧区末端设置斜板沉淀区和液下搅拌器，并对其结构和位置进行了具体限定。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题为：如何通过AAO工艺自身提高进入缺氧区的小分子碳源量。然而，碳源缺乏问题是AAO工艺的普遍性问题，本领域技术人员在面临提高AAO工艺中缺氧反硝化步骤碳源缺乏问题时，有动机在提高碳源利用率的方法中寻找解决方案；同时，本领域技术人员公知，厌氧段可提高废水的可生化性和碳源的利用率，因此，对于考虑通过提高碳源利用率来提高缺氧区中小分子碳源的本领域技术人员来说，容易想到通过提高厌氧段的降解处理效率从而提高进入缺氧区的小分子碳源以解决缺氧区碳源缺乏的问题，本领域技术人员公知，提高反应器处理效率的有效手段就是提高生物反应器中微生物的浓度，因此本领域技术人员有动机在厌氧区末端设置污泥截留结构以增加厌氧区污泥浓度。对比文件2给出了在生物污泥池末端设置斜板沉淀区以减少生物污泥池中污泥流失的技术启示。而且本领域技术人员容易想到将潜水搅拌器设置在斜板沉淀区的正下方底端容易产生污泥淤积的位置，使得沉淀污泥返回至厌氧区，从而提高厌氧区的污泥浓度，因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2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。
复审请求人于2019年10月8日提交了意见陈述书，但未修改申请文件，在提交复审请求时陈述意见的基础上进一步陈述了如下意见：（1）本申请斜板的设置是为了提高厌氧区的污泥浓度，实现深度厌氧效果，提供更多的小分子有机物，不是为了对比文件2所说的减少下一阶段的污泥量，对比文件2设置的斜板是生物滤池工艺必须设置的，目的是为了防止生物滤池堵塞；（2）本申请高污泥浓度厌氧段既有利于提高原水中大分子有机物降解为小分子有机物的效率，又有利于二沉池回流污泥的深度厌氧降解。二沉池回流污泥的深度厌氧降解又具备两个优点，一是利用回流污泥降解可提供小分子有机物，二是减少整个系统剩余污泥的产生量，这样即利用了剩余污泥中的有机物，又实现了剩余污泥减量的目的。
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
复审请求人在复审阶段未修改申请文件，因此，本复审请求审查决定所针对的审查文本与驳回决定针对文本相同，即：申请日2016年4月26日提交的权利要求第1项、说明书第1-21段、说明书附图图1、说明书摘要和摘要附图。
（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。
如果发明是所属技术领域的技术人员在现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的，则该发明是显而易见的，也就不具备突出的实质性特点。
1、关于权利要求1
权利要求1请求保护一种基于AAO工艺的生物除磷脱氮装置。
对比文件1公开了一种污泥稳定水处理反应器（参见说明书第16、21段，图1-2）：其包括一反应器本体，所述反应器本体具有一进水口和一出水口，所述进水口与进水装置4相连，所述出水口与所述出水装置相连，所述反应器本体内设有至少两组隔板，所述两组隔板将所述反应器本体隔成厌氧区1、好氧区2和缺氧区3，所述进水口设于所述厌氧区1的侧壁上，所述出水口设于缺氧区3的侧壁上，所述一组隔板包括至少一进水侧隔板6和一出水侧隔板7，所述进水侧隔板6和所述出水侧隔板7之间形成一曲折的水流通道。所述进水口设于所述反应器本体的下部，所述进水口靠近所述反应器本体的底部，所述进水侧隔板6的下边缘抵靠所述反应器本体的底部，所述出水侧隔板7的上边缘高度超出水面，所述出水侧隔板7的下边缘低于所述进水侧隔板6的上边缘，所述出水侧隔板7的下边缘与所述反应器本体的底部之间设有间隙。所述出水侧隔板7由一超出水面的斜板和一与斜板连接的竖直板组成，所述斜板自上而下从进水侧向出水侧倾斜设置，通过斜板可以将水流引向下流。所述好氧区2底部铺设有曝气管道9，提供好氧环境供给好氧微生物生存和繁殖。所述好氧区2设有回流管道10，所述回流管道10的一端通往所述厌氧区1，所述好氧室2的水和污泥通过所述回流管道4回流至所述水解酸化室1增大了所述水解酸化室1内进水流量，增强了内部传质。所述缺氧区1包括反应室13和沉淀室14，所述反应室13与所述沉淀室14通过隔板11隔开，所述隔板11与所述缺氧区3底部之间留有间隙，利用所述隔板11将反应室13和沉淀室14分开，可以降低所述反应室13的水流对所述沉淀室14的水的扰动，更利于水中悬浮物沉淀。所述反应室13内设有生物膜载体15，水中微生物可以附着在所述生物膜载体15的表面形成生物膜。所述出水装置设于沉淀室14的侧壁上，所述出水装置包括溢流堰5和出水管12，所述出水管12与所述出水口相连。通过隔板分隔多级反应区，能够将反应区剧烈混合的泥水混合液稳定下来，降低出水中污泥含量，有效稳定污泥，防止污泥流失，而且使用隔板对下一级反应区进水，能够增强内部传质，可以改善处理效果。由此可见，对比文件1实质上公开了一种基于AOA工艺的生物装置，而本领域技术人员公知AOA工艺可用于脱氮除磷，因此相当于一种基于AOA工艺的生物脱氮除磷装置。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比，其区别在于：（1）权利要求1为一种基于AAO工艺的生物除磷脱氮装置，好氧区设于缺氧区之后，并在好氧区后设置二沉池，各区通过管道连通，二沉池通过具有增压功能的污泥回流系统与厌氧区连通；（2）权利要求1在厌氧区末端设置斜板沉淀区和液下搅拌器，并对其结构和位置进行了具体限定。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题为：如何通过AAO工艺自身提高进入缺氧区的小分子碳源量。
对于区别特征（1），对比文件1公开了基于AOA工艺的生物脱氮除磷装置，而对于本领域技术人员来说，AAO和AOA都是常规的脱氮除磷生物工艺（参考“精细化工废水治理技术”第一版，冯晓西等，第92-93页，化学工业出版社，2000年3月），将A0A工艺替换为AAO工艺从而将好氧区设于缺氧区后是本领域的常规技术选择，而二沉池则是常规的污泥沉降装置，将其设置在好氧区后也是常规选择，将各区通过管道连接同样是常规技术手段。对比文件1公开了在好氧区2设置回流管道10，将好氧区的水和污泥回流至厌氧区，基于此将二沉池通过具有增压功能的污泥回流系统与厌氧区连通从而将污泥回流至厌氧区也是常规的技术手段。
对于区别特征（2），本领域技术人员公知，碳源缺乏问题是AAO工艺的普遍性问题，目前对于AAO工艺中碳源缺乏问题的解决途径有两种，一是投加外加碳源，但是这势必增加污水处理的运行成本，尤其是在大流量的城市污水脱氮除磷处理过程中更不可取；二是如何有效利用原水中的碳源，提高碳源的脱氮除磷利用效率（参见《水质工程学》第一版，李孟等，清华大学出版社，第339页第2-3段，2012年4月），基于此，本领域技术人员在面临提高AAO工艺中缺氧反硝化步骤碳源缺乏问题时，有动机在提高碳源利用率的方法中寻找解决方案；同时，本领域技术人员公知，在A和O的各种生物处理组合工艺中，如厌氧-好氧（AO）工艺或是厌氧-缺氧-好氧（AAO）工艺中，厌氧段都是水解酸化处理，该阶段可利用厌氧菌使得大部分难以在好氧条件下降解的有机物酸化，转化为易生物降解的低分子简单有机物，提高废水的可生化性和碳源的利用率（参见《废水处理技术及工程应用》第一版，李旭东等，第217页第3段，机械工业出版社，2003年6月第1版第1次印刷；《湖北农村环境保护对策与技术》第一版，李兆华等，第122页第6段；湖北科学技术出版社，2014年3月第1版第1次印刷；），由此可知，对于AAO工艺来说，厌氧段的处理效率，即原水中大分子有机物的转化降解效率对于提高原水中碳源利用率具有非常重要作用，因此，对于考虑通过提高碳源利用率来提高缺氧区中小分子碳源的本领域技术人员来说，容易想到通过提高厌氧段的降解处理效率从而提高进入缺氧区的小分子碳源以解决缺氧区碳源缺乏的问题；进一步地，本领域技术人员公知，提高生物反应器中微生物的浓度，减少出水中微生物浓度，能够提高反应器的处理效率（参见《水处理工程技术》第一版，张思梅等，第170页第5段，中国水利水电出版社，2015年6月），因此当本领域技术人员在面临如何通过提高厌氧段的处理效率从而提高进入缺氧区的小分子碳源量以解决进入缺氧区的小分子碳源量缺乏的问题时，容易想到将对比文件1公开的在AOA工艺中的厌氧区末端设置污泥截留结构以增加厌氧区污泥浓度的技术方案用于AAO工艺中，从而在AAO工艺中的厌氧区末端设置污泥截留结构以增加厌氧区污泥浓度，提高原水中大分子有机物降解效率，继而使得厌氧区出水中小分子有机物含量上升，为后续缺氧区提供更多的小分子碳源。对比文件2（CN1657443A）公开了一种活性污泥－生物滤池内回流污水处理一体化装置，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第1页第3段-第6页倒数1段，图1-4）：原水首先通过进水管1进入活性污泥段，然后经过斜板12沉淀区及折板10绕流，后进入生物滤池填料层，最后通过出水管5排出，由说明书和附图可知，斜板沉淀区内依次相间隔平行式设置斜板，斜板沉淀区底部与活性污泥区对接连通，斜板沉淀区将活性污泥区末端的污泥混合液沉淀分流。由此可见，对比文件2公开了在活性污泥区末端设置底部与其对接连通的斜板沉淀区及折板绕流，实现泥水高效分离，降低进入后段池区的污泥量。尽管对比文件2没有明确记载“斜板沉淀区的泥水分离作用能够提高污泥池的污泥浓度”，但是，本领域技术人员根据对比文件2明确公开的内容“设置于生物污泥池末端的斜板沉淀区对泥水进行高效分离，大大降低进入下一阶段的污泥量”，结合对比文件2说明书附图公开的结构便能够知晓减少进入下一阶段的污泥量实际上就能够减少污泥从生物污泥池的流失，因此，对比文件2实质上给出了在生物污泥池末端设置斜板沉淀区以减少生物污泥池中污泥流失的技术启示。基于该启示并结合以上本领域的公知常识，本领域技术人员有动机对对比文件1进行改进，从而在厌氧池末端设置斜板沉淀区以提高厌氧区污泥浓度，而具体的斜板片数及斜板夹角则是本领域技术人员有动机结合沉淀效果通过有限实验获得的，其技术效果也是本领域技术人员可以合理预期的。
至于液下搅拌器，对于本领域技术人员来说，在可能产生污泥淤积的设备中设置潜水搅拌器防止污泥沉积，提高泥水混合程度是本领域的常规技术手段（《污水处理工》，谢小青主编，第280页，厦门大学出版社，2011年6月第1版第1次印刷），而本领域技术人员基于污泥截留结构就容易想到将潜水搅拌器设置在斜板沉淀区的正下方底端容易产生污泥淤积的位置，使得沉淀污泥返回至厌氧区，从而提高厌氧区的污泥浓度。
综上，在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的公知常识得到权利要求1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，因此权利要求1要求保护的技术方案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、关于复审请求人的意见陈述
合议组充分考虑复审请求人陈述的意见后认为：
（1）合议组认可复审请求人所提出的本申请实际解决的技术问题，即如何通过AAO工艺自身提高缺氧区中的小分子碳源。
（2）然而，该技术问题是本领域中存在的普遍性问题，问题的提出本身对本领域技术人员而言是显而易见的。参见以上对权利要求1的评述内容，本领域技术人员公知，碳源缺乏问题是AAO工艺的普遍性问题，本领域技术人员在面对该技术问题时，有动机在提高碳源利用率的方法中寻找解决方案。
（3）进而，本领域技术人员公知，对于AAO工艺来说，厌氧段的处理效率对于提高原水中碳源利用率具有非常重要作用，因此，对于考虑通过提高碳源利用率来解决碳源缺乏问题的本领域技术人员来说，容易想到通过提高厌氧段的降解处理效率从而提高进入缺氧区的小分子碳源以解决缺氧区碳源缺乏的问题；再进一步，本领域技术人员公知，提高生物反应器中微生物的浓度，减少出水中微生物浓度，能够提高反应器的处理效率，因此为了提高厌氧段的降解处理效率，本领域技术人员容易想到在AAO工艺的厌氧区末端设置污泥截留结构以增加厌氧区污泥浓度，从而提高厌氧段的降解处理效率。
（4）在本领域技术人员寻求解决如何设置污泥截留结构的情况下，对比文件2给出了在生物污泥池末端设置斜板沉淀区作为污泥截留结构的技术启示。也就是说，对比文件2给出了设置斜板沉淀区用于解决污泥截留这一技术问题的启示。
可见，在现有技术的基础上，所属技术领域的技术人员能够仅仅通过合乎逻辑的分析、推理就可以得到本申请的技术方案，因此本申请的技术方案不具备突出的实质性特点。
综上，尽管合议组认可复审请求人提出的本申请实际解决的技术问题，但对于复审请求人在该技术问题基础上进一步陈述的本申请具有创造性的意见，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10月8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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
