高含盐废水预处理技术专利分析

田丹 任金晨 李志瑞 张忠营

摘      要：通过INNOGRAPHY专利检索分析数据库，对全球及中国申请公开的高含盐废水预处理技术领域的相关专利进行检索，重点分析了高含盐废水预处理技术在国内外的专利技术现状，以掌握高含盐废水预处理技术在国内外的研究发展趋势，为该项技术的研究发展提供有利支撑。

关  键  词：高盐;废水;预处理;专利

中图分类号：TE992        文献标识码： A       文章编号： 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

隨着我国工业规模的不断扩展，工业水污染排放不断增加，如化工、印染、造纸、农药、采油、海产品加工等领域，都会产生大量的含盐废水，这类废水中不但含有一定量的有机污染物，还含有大量的无机离子，高盐废水会腐蚀建筑物、工业设备等，如果不处理将含盐废水直接排放，不仅会造成水资源的浪费，还对环境和生态系统会造成严重的污染及破坏。因此，关于高含盐废水处理技术的研究急需突破，探索行之有效的高含盐废水处理技术已成为废水处理的重中之重^[1-4]。

目前，国内外处理含盐废水一般需要经过多个工艺流程，主要包括高级氧化、减量化、预处理、零排放、生物膜处理等工艺过程。除此之外，在高含盐废水的处理过程中COD的去除是极为重要的一个环节，可以分布在高盐废水处理的不同阶段。有关COD去除的方法，主要包括高级氧化、生物膜处理以及吸附树脂技术。在整个处理流程工艺中，预处理技术是高盐废水处理工艺中非常关键的一步，预处理技术主要采用软化、脱硅、除浊、脱重金属、除COD等方法^[5-10]。预处理效果的好坏直接影响后续工艺的处理效果，因此本文通过研究国内外高含盐废水预处理技术的技术分布情况，从专利数量、专利申请趋势、主要竞争者和主要发明人几个方面对该技术专利现状进行了分析，为技术人员的进一步研究提供指引。

1  预处理技术全球专利分析

1.1  检索

本文的专利数据源主要来自于INNOGRAPHY专利检索分析数据库，对全球申请公开高含盐废水预处理技术领域的相关专利进行检索分析，其中检索涉及的关键词如表1所示，专利文献的检索截止时间为2017年6月6日。

1.2  全球专利数量分析

通过INNOGRAPHY数据库，检索到高含盐废水预处理技术领域的全球专利数量如表2所示。通过表中数据分析可知，目前该技术领域全球专利申请量共计26 409件，其中，在审专利6 291件，有效授权专利9 291件，占比率为35.18%，授权后失效专利3 967件，未授权结案专利6 860件，进一步分析可知，有效专利占比接近60%。

1.3  全球专利申请趋势分析

图1示出了高含盐废水预处理技术领域近50年的专利申请趋势。由于2015-2016年的专利申请有部分尚未公开，因此在讨论分析中没有包括这两年的数据。

20世纪90年代以前，该领域的专利申请数量较少，每年度申请量绝大多数不足100件;90年代之后，专利申请数量快速增长，尤其是本世纪以来，专利申请量呈指数增长。这可能是由于21世纪以来全球工业规模不断增大，如纺织工业的迅猛增长，印染行业规模扩大，染料的生产和使用量增大等，导致工业用水量激增，随之产生的高含盐废水量也迅速增加，因此全球也伴随涌现较多的专利对高盐废水处理进行研究。

1.4  全球专利竞争者分析

图2为高含盐废水预处理领域的全球TOP20竞争者态势分布气泡图。图中横轴用专利申请人的专利数量、分类以及引用表征，纵轴为专利申请人的财务、分公司数量以及诉讼情况。横轴越靠右代表专利申请人的技术实力越强，纵轴越靠上表示企业的财务实力越强。专利数量用气泡的大小表示，不同颜色的气泡代表不同的专利申请人。X、Y轴将专利申请人的竞争关系分为四个象限，第1象限为领域的领导者，第2象限为该领域的购买方即财务实力较强者，第3象限为该领域的追随者，第4象限为该领域技术实力者。

由图2可以看出，中石化位于第1象限，其气泡最大，且位于坐标轴的最右侧和最上侧，说明中石化专利数量最多，而且无论是技术实力还是经济实力，都遥遥领先于其他竞争者，在该领域处于引领地位。

宁波大学、浙江大学、诺华集团以及三菱化学等位于第3象限，相应的气泡都较小，说明其拥有的专利数量不多，与中石化相比，其技术实力和经济实力也都相对较弱。

通用电气、三菱重工、日立、OTV环境集团以及南京大学等皆位于第四象限，该些竞争者所对应的气泡大小虽然不及中石化，但也具有较多专利;而且他们均处于坐标轴的靠右位置，说明其技术实力不容小觑，建议该领域技术人员可以对该些竞争者加强关注。

1.5  全球专利主要发明人分析

对高含盐废水预处理领域的TOP20专利发明人进行统计，得到表3。分析后可知，中石化、Suez SA以及通用电气等申请人的专利数量虽然较多，但是相应的发明人却较少出現在TOP20发明人中，说明这些申请人的研发人员相对较多，也较分散。与此相反，发明人张世文、Dean Osman Cameron以及Mitsushige Shimada等均申请了较多的专利，而张世文为波鹰（厦门）科技的法定代理人，且任职厦门理工的教授，推断其具有较强的研发实力和研发基础，因此，研发人员不排除后期可与其展开合作;Dean Osman Cameron在该领域也输出较多专利，通过对其就职单位的追踪可知，其2006年就职于澳大利亚道马斯有限公司，2006以后则易主到西门子水技术公司，因此，建议项目组在后期对西门子技术公司也需多加关注。除此之外，Mitsushige Shimada、Michael J Rutsch以及Yutaka Ito等也申请了不少专利，而且其均为日本Kobelco Eco Solutions Co.， Ltd.（株式会社神钢环境舒立净）的员工，由此推断，Kobelco Eco Solutions Co.， Ltd.在废水处理领域的研发人员相对比价集中。另外，中国发明人Wang Wei以及Lei Zhang，由于其名称比较普遍，在多个单位均有涉及。

2  中国专利分析

2.1  中国专利数量分析

通过INNOGRAPHY数据库，检索到高含盐废水预处理技术领域的中国专利数量统计结果如表4所示。通过表中数据分析可知，目前该技术领域中国专利申请数量共计12 935件，其中，在审专利3 624件，有效授权专利2 436件，占比18.83%，授权后失效的专利726件，未授权结案专利6 149件。进一步分析可知，有效专利占比46.85%，相比全球有效专利比例较低;而未授权结案的比例（47.54%）则远高于全球这一比例（25.98%）。可见，中国具有大量专利由于驳回或者视为撤回而结案。建议后续研发人员在专利申请时，需要进行适当的检索，减少未授权结案的产生，避免技术方案的无效公开。

2.2  中国专利申请趋势分析

图3表示高含盐废水预处理技术领域的中国专利申请趋势。通过比较图1和图3可以看出，中国专利申请趋势稍滞后于全球专利申请，中国进入本世纪后专利才呈现迅猛增长。这可能是由于中国专利制度起步较晚、工厂产业化进程较慢的原因所致。

2.3  中国专利竞争者分析

结合技术、法律及经济三个指标，对高含盐废水预处理技术领域中国TOP20申请人进行统计，得到图4。

从图4中可以看出，中石化作为本领域的领头羊，不仅专利申请量领先于其他竞争者，而且其技术实力也遥遥领先;第二象限的中石油，专利数量及技术实力都不及中石化，但是其经济实力超过中石化;中国竞争者绝大多数位于第3象限，说明其技术实力相对较弱，竞争比较胶着。

2.4  中国专利主要发明人分析

表5展示了高含盐废水预处理技术领域中国专利申请TOP20的发明人排名。通过分析可知，发明人李榕生的专利申请数量最多，达到为125件;李榕生曾為宁波大学教师，在该领域具有一定的建树。其次，任元龙、干宁、孙杰以及王冬杰的专利数量也较多，他们也基本都属于宁波大学材料科学与化学工程学院。由此推断，宁波大学材料学院的李榕生团队在该领域研究较多，且具有较好基础，研发人员在产学研过程可充分利用这一资源。

3  结 语

通过对高含盐废水预处理技术领域专利进行检索和分析，并结合国内外在该技术领域的专利申请现状可以发现，近几年该领域的专利申请量呈现快速增长的趋势，目前国内高含盐废水预处理技术市场前景广阔，但除中石化以外，中国本土其他企业在全球的竞争力相对较弱;从全球范围来看，中石化在高含盐废水预处理技术领域的起步较晚，专利积累相对较少，但是在国内范围来看，起步并不晚，而且较短时间就实现了突破性进展;中石化在该领域的研发实力较强，但是大部分专利都布局在国内，专利布局不涉及国外市场，因此我们国内申请人不仅要重视技术创新，同时还要对该领域技术的海外市场保护加强重视，加强海外专利布局，将技术研发与专利布局保护相结合，形成具有自主知识产权的高含盐废水预处理技术。

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