工业园区污水深度治理_刘爱宝.pdf

2023 年 第 4 期 化学工程与装备 2023 年 4 月 Chemical Engineering&Equipment 245 工业园区污水深度治理 工业园区污水深度治理 刘爱宝，朱 辉，董 畔（科盛环保科技股份有限公司，江苏 南京 210046）摘 要：摘 要：从工业园区污水深度治理技术方向对现有相关专利情况进行技术分析，以专利检索数据分析总结确定未来主要发展方向为主线，为公司未来的战略发展布局及技术研究开发方向提供参考依据。指引公司在工业园区污水深度治理产业创新资源优化配置的具体实施，结合产业创新发展政策，发挥专利技术分析在产业创新发展中的决策作用。关键词：关键词：工业园区；污水处理；深度治理；专利分析 根据我国可持续发展战略的指导，现代工业园区废水经过传统生物工艺处理后已经不能满足环境保护的要求，且难降解有毒有害物质残留造成废水生物毒性较强，往往需要采用高级氧化技术进行深度治理。通过工业园区污水的深度治理，使传统达标排放污水经过深度治理后再次进入工业园区的生产用水环节1。工业园区污水深度治理的应用为现代水资源缺乏环境下的合理用水、科学用水提供了技术支持，为我国可持续发展战略的实施奠定了基础2。本文从公司产业发展现状着手分析，通过梳理公司目前在工业园区污水深度治理产业创新发展过程中所面临的技术方向问题，分析相关专利宏观态势的布局现状，以产业链与专利布局的关联度为基础，通过专利导航技术分析总结，明确公司在工业园区污水深度治理产业创新资源优化配置的具体实施路径，发挥专利导在工业园区污水深度治理产业创新发展中的决策作用。1 数据来源 1 数据来源 1.1 专利检索 利用专利检索库，对国内工业园区污水深度治理技术方向申请的有效专利进行检索，采用块、关键词和主要分类号等检索要素进行检索，检索要素表如表 1 所示：表 1 工业园区污水深度治理技术检索要素表 表 1 工业园区污水深度治理技术检索要素表 块 关键词 分类号 块 1（化工）化工、炼油、冶金、能源、轻工、石化、环境、医药、环保、军工 块 1（污水）污水、废水、污染、高盐、难降解 C02F 块 2（深度治理）二沉出水、二沉池出水、二级处理出水、二级处理后、深度、三级、多级 块 2（技术方法）絮凝、沉淀、砂滤、活性炭、臭氧氧化、膜分离、离子交换、电解、湿式氧化、催化氧化、蒸发、浓缩、脱氮、脱磷、除磷 1.2 检索结果 根据检索要素表利用专利检索工具进行专利信息检索，共筛选出符合要求的有效专利 2593 件，通过对 2593 件相关专利进行人工去噪分析，最终得到工业园区污水深度治理技术相关专利 1459 件。2 结果与分析 2 结果与分析 针对分块检索去噪后的 1459 件专利进行分类分析，从专利申请趋势、专利类型及法律状态、专利权人信息、专利申请人区域和专利技术功效等几个方面进行分类分析。2.1 专利申请趋势分析 对工业园区污水深度治理技术相关专利按申请年度进行分析，得到该技术从 2002 年开始申请，至 2010 年每年的申请量都不超过 10 件，对 2012-2021 年近十年的专利申请量进行分析，得到其专利申请趋势图如图 1 所示：图 1 工业园区污水深度治理技术专利申请趋势图 图 1 工业园区污水深度治理技术专利申请趋势图 DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.04.051246 刘爱宝：工业园区污水深度治理 由图 1 可以看出，工业园区污水深度治理技术相关专利技术从2012年到2014年每年申请量都不超过50件，从2017年开始专利申请量进入快速上升阶段，到 2021 年申请量超过 300 件。据统计，自 2017 年至 2020 年，治理工业废水项目投资额占工业污染治理投资额的比例从 11.21%增长至12.63%，治理工业废水项目的投入占比稳步提高。由此可见，专利的申请跟行业发展的趋势密切相关，紧密相连。2.2 专利类型及法律状态分析 发明专利的创造性程度要高于实用新型专利，且实用新型专利的保护范围比发明专利狭窄，仅仅限于产品的形状、构造或其组合有关的革新设计。本文只对发明专利和实用新型专利进行分类检索，通过对工业园区污水深度治理技术相关专利进行分析，得到其专利类型及法律状态分析图如下图所示：图 2 工业园区污水深度治理技术专利类型及当前法律状态分析图 图 2 工业园区污水深度治理技术专利类型及当前法律状态分析图 由图 2 分析结果可得，工业园区污水深度治理技术相关专利申请量发明专利为 1136 件，占总申请量的比例为77.86%，实用新型专利申请量为 323 件；相关专利授权量为821 件，占申请总量的 56.27%，发明专利授权量为 498 件，占发明专利申请量的比例为 43.84%。2.3 专利权人信息分析 对工业园区污水深度治理技术专利申请人类型及当前专利权人进行统计分析，分析结果如图 3、图 4 所示：图 3 工业园区污水深度治理技术专利 申请人类型统计分析图 图 3 工业园区污水深度治理技术专利 申请人类型统计分析图 由图 3 分析可得，工业园区污水深度治理技术方向专利申请人中企业最多，占总申请量的 67.65%。在市场经济条件下，企业的生存和发展本质上取决于企业的技术创新、吸纳科技成果能力和经营能力。随着政府产业技术和产业结构政策的不断制定落实，通过税收、利率、信贷等措施，促使企业组织集团化，集中资金、人才和物力，发挥企业整体优势，成为科技成果转化的主体。由图 4 分析可得，当前工业园区污水深度治理技术方向专利权人中高校、科研院所及大型企业的占比量明显高于普通企业，其中南京大学申请量最多，为 18 件；其次为鞍钢股份有限公司，为 17 件。从当今科技飞速发展的态势和教育的特点来看，高校老师及科研院所等必须站在科学发展的前沿，成为学术的领路人。图 4 工业园区污水深度治理技术当前专利权人统计分析图 图 4 工业园区污水深度治理技术当前专利权人统计分析图 2.4 专利申请人区域分析 根据专利申请人所在区域，对工业园区污水深度治理技术方向专利进行统计分析，得到其区域统计分析图如图 5所示：刘爱宝：工业园区污水深度治理 247 图 5 工业园区污水深度治理技术专利申请人区域统计分析图 图 5 工业园区污水深度治理技术专利申请人区域统计分析图 随着科学技术的迅猛发展，科技进步对区域经济增长的影响已越来越大，并日趋居于主导性地位。由图 5 分析可得，工业园区污水深度治理技术方向专利申请人区域多集中在经济发达的地区，其中申请量最多的为江苏，共申请 233件，其次申请量超过 80 件的由高到低依次为：北京、广东、山东、浙江、上海。随着现代化生产的发展，提高劳动生产率，提高对现有资源的利用程度，在很大程度上取决于科学技术的进步。先进的科学技术可以使生产要素的产出能力发生质的飞跃，科技成果转化的程度和技术革新的力度与区域经济增长密切相关。2.5 专利技术功效分析 工业园区污水来源主要有冶金废水、电镀废水、炼焦煤气废水、矿工废水、制革废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、制浆造纸废水、农药废水、化学肥料废水、食品加工废水、医药废水等综合废水，将其废水综合去除的技术效果分为：除盐、除重金属、除有机物、消毒脱色、除 SS 和其他6 大类，治理技术手段分为：吸附法、电化学、混凝沉淀过滤、磁分离、催化氧化、蒸发浓缩、生物降解、离子交换树脂、膜分离技术和综合 10 大类，最终得到工业园区污水深度治理技术功效分析图如图 6 所示：图 6 工业园区污水深度治理技术功效分析图 图 6 工业园区污水深度治理技术功效分析图 （下转第 252 页）（下转第 252 页）252 朱会娜：AO 污水处理系统中溶解氧低的改造实例 表 1 风机运行电流最高值和最低值。表 1 风机运行电流最高值和最低值。风机 A#风机 B#风机 C#风机 F#风机 G#风机 电流运行范围（A）221.9-225.2 217.2-222.5 217.7-223.6 205.7-209.3 211.2-216.7 （3）减少风机的运行台数，由原有的运行 6 台风机变成运行 5 台风机。一台风机功率 132kW,每小时节约 132 度电，工业用电按照0.6元wh计算，一年可节省电费69.38万元。4 结 语 4 结 语（1）通过对兖矿鲁南化工净化水厂污水处理系统技术改造工程难点分析，采取提高溶解氧浓度，对曝气管线进行改造的方式进行。经过合理设计，成功实现曝气阶段溶解氧显著提升效果，实现整个工艺流程良性运行，出水稳定达标，实现高标准排放。（2）针对风机运行过程中，系统憋压造成电流高、风机跳车频繁的问题，改造采用了新增设曝气管线若干，使富余气体顺利通行的方式，缓解风机由于出风口管路不畅导致憋压的情况，进而进一步解决风机因憋压造成电流高的问题。通过组合处理，最终实现了电流降低、风机不在频繁跳车，而且减少 1 台风机的使用，进一步降低电流消耗。（3）综上所述，为提升污水处理设施的营运质量和运行效率，必须从污水处理设备的性能入手，根据生产工艺和实际情况，进行科学的技术改造，调整运行参数，加强设备的维修维护和技术升级，尽可能地提高污水设备的运行利用率，把节能发展措施落到实处、细处，最终实现了污水处理厂不停产、不减量、不降标的进行改造，有效保护了排放水体的稳定运行。参考文献 参考文献 1 路晖,辛涛,吴迪,等.MBBR 工艺在污水处理厂提量增效中的应用J.中国给水排水,2019,35(4):100-105.2 朱龙根.简明机械零件设计手册M.北京:机械工业出版社,2005.（上接第 247 页）_（上接第 247 页）_ 由图 6 可以得出，目前工业园区污水深度治理技术手段中运用最多的为混凝沉淀，共申请相关专利 347 件，占申请量的 23.78%，其次为催化氧化和吸附法；技术效果方面，主要集中在除盐和除有机物，占专利申请量的比例分别为40.37%和 23.44%。由此可以得出，公司未来发展的方向可以在主流技术发展方向的基础上，在电化学、膜分离及生物降解等技术去除工业园区污水中的盐和有机物的方向开展相关研究，填补该方向的技术空白，为工业园区污水深度治理技术的发展奠定基础。3 结 论 3 结 论 从上述分析中可以看出，通过专利微导航的分析，检索工业园区污水深度治理技术相关领域国内外重要专利申请，以申请量、申请人、专利布局、技术分支等为主要分析对象，帮助企业了解相关领域的现有技术、发展态势、竞争对手的市场布局及技术空白点等，及时调整研发方向和营销策略，为企业在今后的产品定位、研发、销售以及采购等过程中涉及的知识产权方面的问题提供参考，通过科技成果的正确定位、研究开发、成果转化应用等，努力提升企业的核心竞争力。参考文献 参考文献 1 张统,李志颖,董春宏,等.我国工业废水处理现状及污染防治对策J.给水排水,2020,56(10):1-3+18.2 朱辉,刘爱宝,刘娜,等.化工园区污水深度处理技术分析J.化工管理,2020(01):144-145.