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SBR法处理生活污水专利技术综述

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摘要：随着经济社会的发展和人民生活水平的提高，生活污水的排放量剧增，成为水污染的重要来源之一。本文对SBR法处理生活污水进行了全面梳理，从全球和国内的专利申请趋势、主要申请人排名、SBR法处理生活污水技术分布三个角度对检索结果进行归纳，并对主要申请人北京工业大学的专利申请现状进行重点分析。

关键词：SBR法;生活污水;专利申请

生活污水的成分不仅包括糖类、蛋白质、有机酸、碳水化合物和洗涤剂等，还包括多种微生物，氮、磷、硫含量较高，水体污染严重时易导致溶解氧耗尽，水质恶化时发黑变臭，直接威胁人们的身体健康。因此，生活污水的有效处理日益受到人们的关注。

目前，活性污泥法是生活污水处理最广泛采用的方法，该方法通过微生物能有效去除生活污水中的有害物质，使出水能够达到水质要求的排放标准，但传统的活性污泥处理工艺普遍存在污泥膨胀和活性污泥浓度难以提高等缺陷。

间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorProcess，简称SBR法）是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥水处理技术，也称序批式活性污泥法，最早是由美国的NatreDame大学的R.Irine教授等人于20世纪70年代初提出的一种污水处理工艺，并于1980年在美国印第安纳州首次投入到污水处理厂的实际运营，此后SBR工艺在各国市政污水处理体系中得到广泛运用和发展，具有良好的市场前景[1-2]。

SBR工艺的特点是反应池集均化、沉淀、生物降解、二沉等功能于一体，无污泥回流系统，按照进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段依次运行，具有以下优点：（1）处理设备少，省去了二沉池、污泥回流系统、调节池等，因而成本低，操作和管理维护方便;（2）SBR系统可完成厌氧、缺氧及好氧环境的交替进行，使得系统取得良好的脱氮除磷效果，净化效率高;（3）由于溶解氧浓度（DO）存在梯度，可抑制污泥膨胀现象的产生;（4）由于泥水分离过程是理想的静止沉降作用，沉淀效果好;（5）耐冲击负荷能力强，反应池内滞留的上清液能够有效稀释和缓冲进水[3]。

一、专利申请现状

为了全面分析SBR法处理生活污水领域的专利数据，笔者在CNABS、VEN数据库中进行检索，截止2021年5月10日，SBR法处理生活污水领域的全球相关专利申请共有533项。CNABS库以分类号“CO2F”结合关键词“SBR、间歇、序批、活性污泥、生活”检索共有470篇中文專利文献，VEN库以分类号“C02F”结合关键词“SBR、sequenc+、batch、sanitary、demestic、municipal、sewage”检索共有63篇外文专利文献。基于获得的检索数据，从全球和国内的专利申请趋势、主要申请人排名、SBR法处理生活污水技术分布三个角度对检索结果进行归纳，以分析SBR法处理生活污水的专利申请现状。

1、专利申请趋势

图1显示了SBR法处理生活污水全球和中国申请趋势。从图1中可以看出，SBR法处理生活污水的全球专利申请最早起始于1981年，国外的该项技术发展较早，美国是全球第一个提出并投入到实际运营的国家，其后的二十年申请量较少，从2000年开始，专利申请量开始平稳增长，尤其是从2006年开始呈现快速增长的趋势。

中国的SBR法处理生活污水技术起步较晚，首次申请专利在1996年，但是近几年发展势头较猛，2008年之后开始发力，近十年的申请量保持在高位，年均超过30件。从图中可以看出，SBR法处理生活污水专利申请大部分集中在中国，专利申请量稳步增长，进入21世纪以来，全球创新主体，尤其是中国创新主体，对该项技术的关注度明显提升。

2、主要申请人排名

从SBR法处理生活污水专利申请的主要申请人排名，可以看出该领域的主要创新主体。图2显示了全球专利申请人排名，从图中可以看出，全球排名前十位均是来自中国，以高校和科研院所为主，北京工业大学以151件专利申请位列第一，申请量遥遥领先，占中国总申请量的32%，第二、第三位分别是哈尔滨工业大学（11件）、同济大学（9件），排名前十的公司为江苏南极机械有限责任公司（5件）、北京安国水道自控工程技术有限公司（4件）。外国申请量集中度相对不高，主要是公司申请，其技术转化为应用的效率较高。

3、技术分布情况

为了展现SBR法处理生活污水领域的专利技术分布情况，从反应器结构设计、介质材料、工艺组合改进、工艺参数优化四个角度来进行分析技术方案。从图3中可以看出，工艺组合（178件）和工艺参数优化（158件）是研究的热点，在SBR法处理生活污水的原理较为完善的基础上，创新主体更多是通过工艺的改进来提高生活污水的水处理效率，水处理的处理方式选择较多，通过工艺组合的不断改进以使水质达标排放;反应器结构（114件）和介质材料（74件）的研究