次氯酸钠和二氧化氯在水处理应用中的专利状况研究

张梦娟

摘要：目前在水处理领域，次氯酸钠和二氧化氯是最常用的消毒剂。本文对二氧化氯和次氯酸钠消毒技术在水处理领域的专利申请状况进行了研究，从专利申请量、专利结构、专利技术领域等方面进行具体比较分析，最终的研究结果对相关产业的从业人员具有一定的参考意义。

关键词：次氯酸钠；二氧化氯；水处理；专利

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）21-0048-03

The Research on the Patent Applications Situation of Sodium Hypochlorite and Chlorine Dioxide in the Water Treatment Field

ZHANG Mengjuan

（Patent Search and Consultation Center， State Intellectual Property Office， Beijing 100088）

Abstract： In the field of water treatment， the most two common disinfectors are sodium hypochlorite and chlorine dioxide. In this paper， the patent applications of sodium hypochlorite and chlorine dioxide in the water treatment field are researched. Specifically， three aspects of patent applications are compared and analyzed： the number， the structure and the technology domain. The result of this paper can provide valuable reference information for the domestic researchers.

Key words： sodium hypochlorite；chlorine dioxide； water treatment；patent

1 研究背景

近年来，随着原水水质的下降及人们健康意识的提高，对于生活用水的处理也越来越重视。消毒是保证饮用水微生物学安全性至关重要的技术环节[1]。饮用水消毒技术中常用的有物理消毒法及化学消毒法[2]。物理消毒法大多是利用紫外线辐射、高温、膜过滤等物理手段使致病菌蛋白质凝聚、遗传因子突变，从而达到消毒的目的。化学消毒法则是通过向水中加入消毒剂使致病菌的酶失去活性或致病菌的细胞质被氧化破坏而达到杀灭致病菌的效果。在化学消毒法中最常用的是氯消毒，其具有良好的消毒持续性，在合理采用氯消毒工艺的基础上，氯消毒是一种安全可靠、可以广泛使用的消毒技术[3]。在传统工艺中液氯作为消毒剂由于其易泄漏、易产生有机卤代物等原因，已渐渐被次氯酸钠和二氧化氯等消毒方式所取代[4]。本文将从专利角度来分析近些年来次氯酸钠和二氧化氯两种消毒技术在水处理中的技术进展和发展趋势，以及在中国的专利布局情况，以期有助于水处理企业在氯消毒方面更好地认识形式和把握方向，并有效规避知识产权侵权风险。

2 数据采集和分析样本

本文中的专利数据是通过中国专利文摘数据库（CNABS），采用分类号与关键词（次氯酸钠、二氧化氯）相结合的方式进行检索，并对其进行扩展、去重、后期阅读及标引所得到的分析样本，相关数据的公开日期截至2018年2月28日。需要说明的是，由于发明专利申请通常是自其申请日起18个月后被公开，在笔者数据采集过程中，还有部分2016年、2017年的专利申请未被公开而不能被统计在内，因此，2016年和2017年的数据可能存在一定偏差。

3 专利申请分析

3.1 专利申请量分析

1986—2018年，关于国内水处理方法的专利申请（即向中国国家知识产权局专利局提交的专利申请），次氯酸钠水处理相关专利共计442件，二氧化氯水处理相关专利共计983件，其年度分布情况详见图1。

由图1中可见，二氧化氯相关专利申请量较次氯酸钠申请量多，结合二者在水处理领域的应用，不难发现二氧化氯相关技术在水处理中应用更为广泛。通过分析表中数据，可以将两种水处理技术专利年度申请量总结为3个阶段。缓慢增长期：二氧化氯相关技术的申请量在1989—1996年总体呈现缓慢增长的趋势，而对于次氯酸钠来说，其相关技术的申请量则在1986—2001年均呈现低迷状态，由此可见在水处理领域二氧化氯相对于次氯酸钠的应用更加广泛。稳步增长期：在1997—2008年二氧化氯申请量从总体上来说呈现逐年增长的趋势，其中2003年的申请量激增；2002—2008年次氯酸钠申请量也呈现了稳定的增长模式，由此可见次氯酸钠技术在水处理中逐渐崭露头角。迅猛增长期：2009—2017年，二氧化氯及次氯酸钠相关专利的年申请量均呈现大幅增加趋势，说明其相关技术进入了高速发展期，而2017年申请量较2016年迅速下降，很有可能是由于部分2017年的专利申请未被公开所致。

3.2 专利结构分析

3.2.1 专利种类。从专利种类看：对于次氯酸钠来说，国内申请中发明专利197件，所占比例为45%；实用新型所245件，占比例为55%。对于二氧化氯来说，国内申请中发明专利450件，所占比例为46%；实用新型533件，所占比例为54%。由以上数据可见发明和实用新型数量相差不多，而对比了专利技术内容后发现，该两种技术在水处理中的应用专利多是基于产品设备的改进。

3.2.2 专利申请人类型。从申请人类型看：从分析表中我们可以看到：在二氧化氯技术和次氯酸钠技术专利申请中，企业申请所占比例分别为59.2%和68.3%，科研院所所占比例分别为13.7%和14.7%，个人申请所占比例分别为27.1%和17%，由此可见在申请人当中企业占有最高的比例，也就说明该种技术在工业中已经得到了广泛的应用，且专利的市场化也较高。

3.3 专利技术领域分析

图2为二氧化氯和次氯酸钠技术在水处理领域应用的中国专利申请主要IPC大组分布。由图2可知，二氧化氯相关技术专利申请在IPC大组C01B对应的专利申请量最多，该分类多为氯的化合物制备方法；次氯酸钠相关技术专利申请在IPC大组C25B对应的专利申请量最多，该分类多为电解法制备次氯酸钠。由以上说明可见，在实际应用中二氧化氯多采用化学法制备，而次氯酸钠多采用电解法制备。

4 结论

本文综合比较了次氯酸钠和二氧化氯的专利申请量、申请人类型、IPC主分類号等方面，得到以下结论：

①国内申请人在该领域专利申请量大幅增长，而且国内申请人多集中在企业单位，说明目前该技术领域产业化程度较高。

②国内申请人在该领域专利申请多是涉及生产设备改进相关，而在次氯酸钠和二氧化氯的制备方法方面并没有显著的技术更新。

③通过对专利申请IPC主分类号比较，发现次氯酸钠消毒液采用电解法制备的占大多数，而二氧化氯消毒液多采用化学法进行制备。

参考文献：

[1] 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB5749—2006生活饮用水卫生标准[S].北京：中国标准出版社，2007.

[2] 吴一蘩，高乃云，乐林生.饮用水消毒技术[M].北京：化学工业出版社，2006.

[3] 张晓健，黄霞.水与废水物化处理的原理与工艺[M].北京：清华出版社，2011：208.

[4] 吴明松，徐勋，黄君礼，王健.次氯酸钠与二氧化氯在给水消毒中的应用进展[J].世界科技研究与进展，2017，39（2）：144-148.