田丹 任金晨 李志瑞 張忠營

摘 ?????要：通過INNOGRAPHY專利檢索分析數(shù)據(jù)庫，對全球及中國申請公開的高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專利進(jìn)行檢索，重點分析了高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)在國內(nèi)外的專利技術(shù)現(xiàn)狀，以掌握高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)在國內(nèi)外的研究發(fā)展趨勢，為該項技術(shù)的研究發(fā)展提供有利支撐。

關(guān) ?鍵 ?詞：高鹽;廢水;預(yù)處理;專利

中圖分類號：TE992????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：?A ??????文章編號： 1671-0460（2019）11-2667-05

Analysis on Patents of the Pretreatment Technology of High Salt Wastewater

TIAN Dan， REN Jin-chen， LI Zhi-rui， ZHANG Zhong-ying

（Sinopec Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals， Liaoning Dalian 116045，?China）

Abstract： Domestic and foreign patents of the pretreatment technology of high salt wastewater in the INNOGRAPHY patent search and analysis system were?searched?and analyzed. To comprehensively understand the current development status and the development trend of the pretreatment technology of high salt wastewater， the global patent technology distribution and domestic patent technology status of the pretreatment technology of high salt wastewater were?studied specifically. Accroding to the analysis， favorable support can be?provided for the research and development of the technology.

Key words： High salt; Wastewater; Pretreatment; Patent

隨著我國工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)展，工業(yè)水污染排放不斷增加，如化工、印染、造紙、農(nóng)藥、采油、海產(chǎn)品加工等領(lǐng)域，都會產(chǎn)生大量的含鹽廢水，這類廢水中不但含有一定量的有機(jī)污染物，還含有大量的無機(jī)離子，高鹽廢水會腐蝕建筑物、工業(yè)設(shè)備等，如果不處理將含鹽廢水直接排放，不僅會造成水資源的浪費(fèi)，還對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)會造成嚴(yán)重的污染及破壞。因此，關(guān)于高含鹽廢水處理技術(shù)的研究急需突破，探索行之有效的高含鹽廢水處理技術(shù)已成為廢水處理的重中之重^[1-4]。

目前，國內(nèi)外處理含鹽廢水一般需要經(jīng)過多個工藝流程，主要包括高級氧化、減量化、預(yù)處理、零排放、生物膜處理等工藝過程。除此之外，在高含鹽廢水的處理過程中COD的去除是極為重要的一個環(huán)節(jié)，可以分布在高鹽廢水處理的不同階段。有關(guān)COD去除的方法，主要包括高級氧化、生物膜處理以及吸附樹脂技術(shù)。在整個處理流程工藝中，預(yù)處理技術(shù)是高鹽廢水處理工藝中非常關(guān)鍵的一步，預(yù)處理技術(shù)主要采用軟化、脫硅、除濁、脫重金屬、除COD等方法^[5-10]。預(yù)處理效果的好壞直接影響后續(xù)工藝的處理效果，因此本文通過研究國內(nèi)外高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)的技術(shù)分布情況，從專利數(shù)量、專利申請趨勢、主要競爭者和主要發(fā)明人幾個方面對該技術(shù)專利現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，為技術(shù)人員的進(jìn)一步研究提供指引。

1 ?預(yù)處理技術(shù)全球?qū)＠治?p style="margin-left：22.05pt">1.1 ?檢索

本文的專利數(shù)據(jù)源主要來自于INNOGRAPHY專利檢索分析數(shù)據(jù)庫，對全球申請公開高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專利進(jìn)行檢索分析，其中檢索涉及的關(guān)鍵詞如表1所示，專利文獻(xiàn)的檢索截止時間為2017年6月6日。

1.2 ?全球?qū)＠麛?shù)量分析

通過INNOGRAPHY數(shù)據(jù)庫，檢索到高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域的全球?qū)＠麛?shù)量如表2所示。通過表中數(shù)據(jù)分析可知，目前該技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)＠暾埩抗灿?6 409件，其中，在審專利6 291件，有效授權(quán)專利9 291件，占比率為35.18%，授權(quán)后失效專利3 967件，未授權(quán)結(jié)案專利6 860件，進(jìn)一步分析可知，有效專利占比接近60%。

1.3 ?全球?qū)＠暾堏厔莘治?/p>

圖1示出了高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域近50年的專利申請趨勢。由于2015-2016年的專利申請有部分尚未公開，因此在討論分析中沒有包括這兩年的數(shù)據(jù)。

20世紀(jì)90年代以前，該領(lǐng)域的專利申請數(shù)量較少，每年度申請量絕大多數(shù)不足100件;90年代之后，專利申請數(shù)量快速增長，尤其是本世紀(jì)以來，專利申請量呈指數(shù)增長。這可能是由于21世紀(jì)以來全球工業(yè)規(guī)模不斷增大，如紡織工業(yè)的迅猛增長，印染行業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，染料的生產(chǎn)和使用量增大等，導(dǎo)致工業(yè)用水量激增，隨之產(chǎn)生的高含鹽廢水量也迅速增加，因此全球也伴隨涌現(xiàn)較多的專利對高鹽廢水處理進(jìn)行研究。

1.4 ?全球?qū)＠偁幷叻治?/p>

圖2為高含鹽廢水預(yù)處理領(lǐng)域的全球TOP20競爭者態(tài)勢分布?xì)馀輬D。圖中橫軸用專利申請人的專利數(shù)量、分類以及引用表征，縱軸為專利申請人的財務(wù)、分公司數(shù)量以及訴訟情況。橫軸越靠右代表專利申請人的技術(shù)實力越強(qiáng)，縱軸越靠上表示企業(yè)的財務(wù)實力越強(qiáng)。專利數(shù)量用氣泡的大小表示，不同顏色的氣泡代表不同的專利申請人。X、Y軸將專利申請人的競爭關(guān)系分為四個象限，第1象限為領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，第2象限為該領(lǐng)域的購買方即財務(wù)實力較強(qiáng)者，第3象限為該領(lǐng)域的追隨者，第4象限為該領(lǐng)域技術(shù)實力者。

由圖2可以看出，中石化位于第1象限，其氣泡最大，且位于坐標(biāo)軸的最右側(cè)和最上側(cè)，說明中石化專利數(shù)量最多，而且無論是技術(shù)實力還是經(jīng)濟(jì)實力，都遙遙領(lǐng)先于其他競爭者，在該領(lǐng)域處于引領(lǐng)地位。

寧波大學(xué)、浙江大學(xué)、諾華集團(tuán)以及三菱化學(xué)等位于第3象限，相應(yīng)的氣泡都較小，說明其擁有的專利數(shù)量不多，與中石化相比，其技術(shù)實力和經(jīng)濟(jì)實力也都相對較弱。

通用電氣、三菱重工、日立、OTV環(huán)境集團(tuán)以及南京大學(xué)等皆位于第四象限，該些競爭者所對應(yīng)的氣泡大小雖然不及中石化，但也具有較多專利;而且他們均處于坐標(biāo)軸的靠右位置，說明其技術(shù)實力不容小覷，建議該領(lǐng)域技術(shù)人員可以對該些競爭者加強(qiáng)關(guān)注。

1.5 ?全球?qū)＠饕l(fā)明人分析

對高含鹽廢水預(yù)處理領(lǐng)域的TOP20專利發(fā)明人進(jìn)行統(tǒng)計，得到表3。分析后可知，中石化、Suez SA以及通用電氣等申請人的專利數(shù)量雖然較多，但是相應(yīng)的發(fā)明人卻較少出現(xiàn)在TOP20發(fā)明人中，說明這些申請人的研發(fā)人員相對較多，也較分散。與此相反，發(fā)明人張世文、Dean Osman Cameron以及Mitsushige Shimada等均申請了較多的專利，而張世文為波鷹（廈門）科技的法定代理人，且任職廈門理工的教授，推斷其具有較強(qiáng)的研發(fā)實力和研發(fā)基礎(chǔ)，因此，研發(fā)人員不排除后期可與其展開合作;Dean Osman Cameron在該領(lǐng)域也輸出較多專利，通過對其就職單位的追蹤可知，其2006年就職于澳大利亞道馬斯有限公司，2006以后則易主到西門子水技術(shù)公司，因此，建議項目組在后期對西門子技術(shù)公司也需多加關(guān)注。除此之外，Mitsushige Shimada、Michael J Rutsch以及Yutaka Ito等也申請了不少專利，而且其均為日本Kobelco Eco Solutions Co.， Ltd.（株式會社神鋼環(huán)境舒立凈）的員工，由此推斷，Kobelco Eco Solutions Co.， Ltd.在廢水處理領(lǐng)域的研發(fā)人員相對比價集中。另外，中國發(fā)明人Wang Wei以及Lei Zhang，由于其名稱比較普遍，在多個單位均有涉及。

2 ?中國專利分析

2.1 ?中國專利數(shù)量分析

通過INNOGRAPHY數(shù)據(jù)庫，檢索到高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域的中國專利數(shù)量統(tǒng)計結(jié)果如表4所示。通過表中數(shù)據(jù)分析可知，目前該技術(shù)領(lǐng)域中國專利申請數(shù)量共計12 935件，其中，在審專利3 624件，有效授權(quán)專利2 436件，占比18.83%，授權(quán)后失效的專利726件，未授權(quán)結(jié)案專利6 149件。進(jìn)一步分析可知，有效專利占比46.85%，相比全球有效專利比例較低;而未授權(quán)結(jié)案的比例（47.54%）則遠(yuǎn)高于全球這一比例（25.98%）?？梢姡袊哂写罅繉＠捎隈g回或者視為撤回而結(jié)案。建議后續(xù)研發(fā)人員在專利申請時，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z索，減少未授權(quán)結(jié)案的產(chǎn)生，避免技術(shù)方案的無效公開。

2.2 ?中國專利申請趨勢分析

圖3表示高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域的中國專利申請趨勢。通過比較圖1和圖3可以看出，中國專利申請趨勢稍滯后于全球?qū)＠暾?，中國進(jìn)入本世紀(jì)后專利才呈現(xiàn)迅猛增長。這可能是由于中國專利制度起步較晚、工廠產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢的原因所致。

2.3 ?中國專利競爭者分析

結(jié)合技術(shù)、法律及經(jīng)濟(jì)三個指標(biāo)，對高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域中國TOP20申請人進(jìn)行統(tǒng)計，得到圖4。

從圖4中可以看出，中石化作為本領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，不僅專利申請量領(lǐng)先于其他競爭者，而且其技術(shù)實力也遙遙領(lǐng)先;第二象限的中石油，專利數(shù)量及技術(shù)實力都不及中石化，但是其經(jīng)濟(jì)實力超過中石化;中國競爭者絕大多數(shù)位于第3象限，說明其技術(shù)實力相對較弱，競爭比較膠著。

2.4 ?中國專利主要發(fā)明人分析

表5展示了高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域中國專利申請TOP20的發(fā)明人排名。通過分析可知，發(fā)明人李榕生的專利申請數(shù)量最多，達(dá)到為125件;李榕生曾為寧波大學(xué)教師，在該領(lǐng)域具有一定的建樹。其次，任元龍、干寧、孫杰以及王冬杰的專利數(shù)量也較多，他們也基本都屬于寧波大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院。由此推斷，寧波大學(xué)材料學(xué)院的李榕生團(tuán)隊在該領(lǐng)域研究較多，且具有較好基礎(chǔ)，研發(fā)人員在產(chǎn)學(xué)研過程可充分利用這一資源。

3 ?結(jié) 語

通過對高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠M(jìn)行檢索和分析，并結(jié)合國內(nèi)外在該技術(shù)領(lǐng)域的專利申請現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，近幾年該領(lǐng)域的專利申請量呈現(xiàn)快速增長的趨勢，目前國內(nèi)高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)市場前景廣闊，但除中石化以外，中國本土其他企業(yè)在全球的競爭力相對較弱;從全球范圍來看，中石化在高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域的起步較晚，專利積累相對較少，但是在國內(nèi)范圍來看，起步并不晚，而且較短時間就實現(xiàn)了突破性進(jìn)展;中石化在該領(lǐng)域的研發(fā)實力較強(qiáng)，但是大部分專利都布局在國內(nèi)，專利布局不涉及國外市場，因此我們國內(nèi)申請人不僅要重視技術(shù)創(chuàng)新，同時還要對該領(lǐng)域技術(shù)的海外市場保護(hù)加強(qiáng)重視，加強(qiáng)海外專利布局，將技術(shù)研發(fā)與專利布局保護(hù)相結(jié)合，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高含鹽廢水預(yù)處理技術(shù)。

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