CN103442789B - 过滤设备和用于该过滤设备的中空纤维膜模块 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有传统加压式和沉浸式过滤设备优点的过滤设备，以及用于该过滤设备的中空纤维膜模块。本发明的过滤设备包括：用于引入进给水的水箱，该水箱包括布置成彼此相对的第一内部阶梯表面和第二内部阶梯表面；以及用于沉浸在引入所述水箱的进给水中的中空纤维膜模块，该中空纤维膜模块包括第一联箱和第二联箱以及在该两者之间的中空纤维膜，其中，所述第一联箱的第一末端和第二末端分别由所述第一内部阶梯表面和所述第二内部阶梯表面支撑。

Description

过滤设备和用于该过滤设备的中空纤维膜模块

技术领域

本发明涉及一种过滤设备和用于该过滤设备的中空纤维膜模块。

背景技术

用于水处理的分离方法通过去除水中杂质对水进行净化，其包括加热或相变方法、过滤膜方法等。根据过滤膜方法，通过控制过滤膜的微孔的大小，可以获得具有期望水质的水，这种方法有利地改善了工艺的可靠性。此外，因为过滤膜方法不需要加热过程，所以可以有利地用于使用不耐热的微生物的水处理。

在过滤膜方法中，有一种方法使用中空纤维膜模块，在中空纤维膜模块中设置有一捆中空纤维膜。传统上，中空纤维膜模块广泛用于精密过滤领域，诸如无菌水、饮用水、超纯水等的制备。然而，最近，中空纤维膜模块的应用领域扩展到污水/废水处理、污水处理箱中的固体分离、工业废水中悬浮固体（SS）的去除、溪水的过滤、工业用水的过滤、池水的过滤等等。

一般来说，根据工作方式，过滤方法可以分为沉浸式和加压式。

在加压式中，在模块壳体内部设置有一捆中空纤维膜。当在高于预定值的压力下将进给水供应到模块壳体中时，只有纯流体允许透过中空纤维膜。

在沉浸式中，一捆中空纤维膜沉浸在处于地下的水池中所包含的待处理的进给水中。当在沉浸于进给水中的中空纤维膜的内部施加负压时，只有纯流体允许透过膜，而污染物则不会。

与沉浸式相比，加压式更受不了中空纤维膜的污染，这是因为加压式的中空纤维膜在模块壳体中的填充密度高。因此，主要使用的是沉浸式，尤其是在处理污染物密度较高的进给水时。

然而，沉浸式的一个不便之处在于，需要在地下设置水池，并且需要根据水池的形状和大小在水池中恰当地布置中空纤维膜模块。

除此以外，沉浸式i）危险而不便之处在于，操作者需要下到设置在地下的水池中以维护过滤系统，ii）不便之处在于，需要定期去除在过滤过程中沉积在水池中的污泥，iii）缺点在于，中空纤维膜模块的集成度的改善受到限制，这是因为这些模块安装在框架结构中，然后与框架结构一起沉浸在进给水中。

发明内容

技术问题

因此，本发明涉及一种能够防止现有技术中的这些限制和缺点的过滤设备、以及用于该过滤设备的中空纤维膜模块。

本发明的一方面提供了一种沉浸式过滤设备，该过滤设备易于安装、维护起来安全而方便、中空纤维膜模块的集成度高、适宜于标准化、排放效率优异并且可销售品质高。

本发明的另一方面提供了一种具有联箱（header）的中空纤维膜模块，中空纤维膜的两端分别插入所述联箱中，所述中空纤维膜模块利用不与框架联接的所述联箱进行水处理，并且当中空纤维膜模块进行水处理时所述联箱之间的距离是可变的。

除了本发明的上述方面外，本发明的其它优点及特征将在下面的说明书中进行阐述，或者可以由本领域的一般技术人员从下面的说明书中容易看出。

技术方案

根据本发明的一方面，提供一种过滤设备，其包括：用于引入进给水的水箱，该水箱包括布置成彼此相对的第一和第二内部阶梯表面；以及用于沉浸在引入所述水箱的进给水中的中空纤维膜模块，该中空纤维膜模块包括第一联箱和第二联箱以及置于该第一与第二联箱之间的中空纤维膜，其中，所述第一联箱的第一末端和第二末端分别由所述第一内部阶梯表面和所述第二内部阶梯表面支撑。

根据本发明的另一方面，提供一种中空纤维膜模块，其包括：第一联箱，该第一联箱在其内部具有滤液收集空间；中空纤维膜，该中空纤维膜的一个末端经由第一固定层插入所述第一联箱中，使得所述中空纤维膜与所述第一联箱的滤液收集空间流体连通；第二联箱，该第二联箱在水处理过程中设置在所述第一联箱的下方，所述中空纤维膜的另一末端经由第二固定层插入所述第二联箱中；以及支撑体，该支撑体用于支撑所述第一联箱和第二联箱，使得所述第一联箱与第二联箱之间的距离可以在预定范围内变化。

以上给出的一般描述仅用于说明本发明，不应理解为限制本发明的范围。

有益效果

本发明的过滤设备尽管是一种沉浸式过滤设备，但在安装便利方面与加压式过滤设备同样好，这是因为，与加压式过滤设备类似，只要将内部设置有中空纤维膜模块的水箱连接到外部管道，就可完成安装。

此外，由于本发明的过滤设备的水箱位于地上，因此，可以更安全更方便地维护过滤设备，并且水处理过程中在水箱中产生的污泥可以在重力的作用下自然地排出，从而改善了过滤设备的排放效率。

本发明的过滤设备不需要框架结构，这是因为，水箱内部的中空纤维膜模块直接安装在水箱上。这样，可以改善中空纤维膜模块的集成度。

根据本发明的过滤设备，水箱的滤液收集空间位于水箱中的进给水的水面之下，使得可以减少用于过滤的能量消耗。

此外，本发明的过滤设备适宜于标准化，并且，由于该过滤设备要安装在地上，因此，通过对其美化可以改善其可销售品质。

根据本发明的中空纤维膜模块，中空纤维膜的两端所分别插入的两个联箱之间的距离是可变的。因此，通过在插入水箱前将中空纤维膜的任何松弛部分去掉，可以避免膜在相邻模块上或在水箱壁上刮擦时可能引起的膜的任何损坏。

此外，当在水处理过程中造成中空纤维膜收缩时，中空纤维膜的两端所插入的联箱之间的距离可以根据中空纤维膜的收缩程度自动减小。因此，可以避免由于膜收缩可能导致的中空纤维膜的损坏以及中空纤维膜与联箱的分离。换言之，本发明的中空纤维膜模块自身可以应对中空纤维膜的收缩。

另外，在用于防止膜结垢的曝气过程中，中空纤维膜的两端所插入的联箱之间的距离在上升气泡的作用下频繁改变，使得中空纤维膜模块的振动被放大。当联箱之间的距离变得短于中空纤维膜的长度从而导致中空纤维膜中出现松弛时，上升气泡会和松弛部分发生激烈的碰撞。在曝气过程中，中空纤维膜模块的振动的放大以及中空纤维膜中的松弛的发生将曝气效率最大化，因而使膜的污染最小化。

通过对本发明的实践可以新发现本发明的其他特征以及优点。

附图说明

所含附图提供本发明的进一步理解，并且并入本申请中构成其一部分，附图示出了本发明的实施例，并同说明书一起用以说明本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的过滤设备的透视图；

图2是图1中的水箱沿A-A’线所得的横截面图；

图3是根据本发明的一个实施例的中空纤维膜模块的透视图；

图4是图3中的中空纤维膜模块沿I-I’线所得的横截面图；

图5是局部透视图，示出了根据本发明的一个实施例的移动联箱与支撑体的联接结构；

图6至图9是局部透视图，分别示出了根据本发明的其他实施例的移动联箱与支撑体的联接结构；

图10是图1中的过滤设备沿A-A’线所得的横截面图；

图11是图1中的过滤设备沿B-B’线所得的横截面图；以及

图12示出了根据本发明的其它实施例的用于将中空纤维膜模块紧固在水箱的内部阶梯表面上的方法。

具体实施方式

下面将参考附图来详细描述根据本发明的实施例的过滤设备以及中空纤维膜模块。

图1是根据本发明的一个实施例的过滤设备的透视图。

本发明的过滤设备包括形状如图1所示的水箱200。待处理的进给水通过进给水入口230引入水箱200中。透过安装在水箱200内的中空纤维膜（未示出）的滤液通过滤液出口221排出水箱200外。亦即，负压通过滤液出口221提供给所述中空纤维膜。

本发明的水箱200可以包括位于下部的污泥排放单元240，以平稳地排放在过滤过程中所产生的污泥。污泥排放单元240具有渐细形状，朝着其底部变窄。本发明的水箱200可以进一步包括比污泥排放单元240的高度更长的支腿250，使得水箱200可以平稳地支撑在地面上。

由于本发明的过滤设备的水箱200位于地上，因此，可以更安全更方便地维护该过滤设备。此外，水处理过程中在水箱中产生的污泥可以在重力的作用下通过污泥排放单元240和污泥排放口241自然地排出水箱200外，从而改善过滤设备的排放效率。

本发明的过滤设备尽管是一种沉浸式过滤设备，但在安装便利方面与加压式过滤设备同样好，这是因为，仅通过将进给水入口230、滤液出口221、污泥排放口241等分别与对应的外部管道（未示出）相连就可完成其安装。

水箱200在其上部具有开口，以用于中空纤维膜模块（未示出）的安装及其维护。通过该开口，可以将中空纤维膜模块引入水箱200中，或者将中空纤维膜模块从水箱200中取出。

此外，出于美观和安全考虑，本发明的过滤设备可以进一步包括盖子300。

图2是图1中的水箱沿A-A’线所得的横截面图。

如图2所示，本发明的水箱200包括第一阶梯表面211以及布置成与第一阶梯表面211相对的第二内部阶梯表面212。基于第一内部阶梯表面211和第二内部阶梯表面212，水箱200的内部空间可以分成在这些表面上方的上部空间以及在这些表面下方的下部空间。亦即，本发明的水箱200包括上部空间和下部空间。根据本发明的一个说明性实施例，上部空间的水平横截面积大于下部空间的水平横截面积。

在水箱200的第一内部阶梯表面211的下方，提供了滤液收集空间220，用于由中空纤维膜产生的滤液。引入滤液收集空间220中的滤液通过滤液出口221排放。

本发明的水箱200可以进一步包括溢流排放口260，用于在通过进给水入口230引入水箱200中的进给水的量变得大于预定水平时，将进给水排出水箱200外。

下面将参考图3至图9来详细描述安装在水箱200内部的本发明的中空纤维膜模块。

图3是根据本发明的一个实施例的中空纤维膜模块100的透视图，图4是图3中的中空纤维膜模块100沿I-I’线所得的横截面图。

根据本发明的一个实施例的中空纤维膜模块100包括第一联箱110、第二联箱120、以及在第一联箱110与第二联箱120之间的中空纤维膜130。根据本发明的一个实施例，第一联箱110的长度L1长于第二联箱120的长度L2。在中空纤维膜模块100的水处理过程中，第二联箱120位于第一联箱110下方，并且中空纤维膜130布置成其纵向方向垂直于水面。

用于制造本发明的中空纤维膜130的聚合物树脂包括下列物质中的至少一种：聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏氟乙烯（PVDF）树脂、聚丙烯腈（PAN）树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺亚胺树脂，以及聚酯亚胺树脂。

根据本发明的一个实施例的中空纤维膜130可以是单层膜或复合膜。如果中空纤维膜130是复合膜，则其可包括管状编织层（tubularbraid）以及在该管状编织层上涂布的聚合物薄膜。该管状编织层可以用聚酯纤维或尼龙来制造。

中空纤维膜130的一个末端经由第一固定层141插入第一联箱110中。第一联箱110包括第一末端111和第二末端112，并且在其内部具有滤液收集空间。中空纤维膜130与第一联箱110的滤液收集空间流体连通。亦即，透过中空纤维膜130并流入中空纤维膜130的内腔的滤液被引入第一联箱110的滤液收集空间中。引入滤液收集空间中的滤液通过在第一联箱110的第一末端111上的出口OP排放。

中空纤维膜130的另一末端经由第二固定层142插入第二联箱120中。根据本发明的一个实施例，由于透过中空纤维膜130的滤液应仅朝着第一联箱110流动，因此，第二联箱120在其内部不具有滤液收集空间。然而，本发明并不限于此类结构，并且第二联箱120可以设计成具有滤液收集空间，使得透过中空纤维膜130的滤液也可以流向第二联箱120。

根据本发明，当中空纤维膜模块100安装在水箱200内部时，中空纤维膜模块100中只有第一联箱110在其第一末端111和第二末端112处被水箱200的第一内部阶梯表面211和第二内部阶梯表面212支撑，而第二联箱120不与水箱200直接接触，因而可以相对自由地移动（下面将对其有详细解释）。亦即，当通过安装在水箱200内部的多个中空纤维膜模块100进行水处理时，相邻的第二联箱120可能会彼此碰撞，而如果此类碰撞持续的话，中空纤维膜模块100可能会损坏。

因此，为了限制第二联箱120的运动并且防止相邻的第二联箱120彼此碰撞，本发明的中空纤维膜模块100进一步包括支撑体150，用于连接并支撑第一联箱110和第二联箱120。

根据本发明，支撑体150支撑第一联箱110和第二联箱120，使得第一联箱110与第二联箱120之间的距离可以在预定范围内变化。两个支撑体150可以经由紧固部件160分别联接到第一联箱110和第二联箱120的两个端部。

根据本发明的一个实施例，支撑体150的一个末端插入形成在第一联箱110上的凹槽中，随后通过紧固部件160固定。亦即，第一联箱110为固定联箱，支撑体150与其联接，使得它们之间不能有相对运动。另一方面，第二联箱120为移动联箱，支撑体150与其联接，使得支撑体150可以相对于该联箱进行相对运动。因此，在第一联箱110固定到支撑体150上的情况下，第二联箱120相对于支撑体150进行相对运动，使得第一联箱110与第二联箱120之间的距离可以在预定范围内变化。

根据本发明的此实施例，当水处理过程中造成中空纤维膜130收缩时，中空纤维膜130的两个末端所插入的联箱110与120之间的距离可以根据中空纤维膜130的收缩程度来自动减少，无需由模块100之外的来源提供任何额外的调整。

尽管图3和图4所示的本发明的实施例示出了这样一种模块，其中，第一联箱110为固定联箱，而第二联箱120为移动联箱，但是本发明不限于此。亦即，可以制备出这样的模块，其中，第一联箱110为移动联箱，而第二联箱120为固定联箱。进一步，第一联箱110和第二联箱120均为移动联箱的模块也是替代方案之一。

下面将参考图5详细描述根据本发明的一个实施例的移动联箱和支撑体的联接结构。

如图5所示，在本实施例中作为移动联箱的第二联箱120包括联箱主体121以及在该联箱主体末端的引导部件122。支撑体150在其端部具有狭槽S。狭槽S的长度可以是中空纤维膜130的长度的0.5%至3%。在支撑部件150的端部插入引导部件122的凹槽中之后，紧固部件160依次穿过形成在引导部件122上的孔H以及支撑体150的狭槽S。然后，紧固部件160插入联箱主体121中，以便紧固到联箱主体121上。

可选地，在紧固部件160依次穿过引导部件122的孔H和支撑体150的狭槽S之后，也可以不将紧固部件160插入联箱主体121中。在该实施例中，需要保证紧固部件160与引导部件122彼此牢固地紧固在一起。

紧固部件160可以包括主体161和头部162。紧固部件160的主体161穿过支撑体150的狭槽S并且插入联箱主体121中，以紧固到联箱主体121上。

在支撑体150的狭槽S的引导下，紧固到作为移动联箱的第二联箱120上的紧固部件160在对应于狭槽S长度的范围（即中空纤维膜130的长度的0.5%至3%）内可以相对于支撑体150进行相对运动。换言之，支撑体150可相对于第二联箱120和紧固部件160进行相对运动，其中，引导部件122引导支撑体150的相对运动。

因此，紧固有紧固部件160的第二联箱120可以相对于固定有支撑体150的第一联箱110进行相对运动。

尽管图3至图5示出了第二联箱120，一个具有引导部件122的移动联箱，但引导部件122仅仅是一个可选元件，而且本发明并不限于此。亦即，还可以是，第二联箱120由不具有引导部件的联箱主体组成，并且紧固部件160在穿过支撑体150的狭槽S之后紧固到联箱主体121上。在此实施例中，除了紧固到联箱主体121上的主体161以外，紧固部件160进一步包括头部162，用于防止作为移动联箱的第二联箱120与支撑体150相分离。

下面将参考图6至图9来详细描述根据本发明其他实施例的移动联箱和支撑体的联接结构。

根据图6所示的实施例，作为移动联箱的第二联箱120包括联箱主体121以及在该联箱主体末端处的引导部件122。引导部件122具有狭槽S。在支撑部件150的端部插入引导部件122的凹槽中之后，紧固部件160经由引导部件122的狭槽S插入形成在支撑体150上的凹槽中。

在引导部件122的狭槽S的引导下，紧固到支撑体150上的紧固部件160在对应于狭槽S长度的范围内可以相对于引导部件122做出相对运动，其中，引导部件122引导支撑体150的相对运动。

紧固部件160可以包括主体161和头部162。紧固部件160的主体161经由引导部件122的狭槽S插入支撑体150中。紧固部件160的头部162防止引导部件122和支撑体150彼此分离。

因此，第二联箱120可以相对于紧固有紧固部件160的支撑体150以及固定有支撑体150的第一联箱110做相对运动。

根据图7所示的实施例，移动联箱包括联箱主体125以及在该联箱主体末端的引导部件126。引导部件126具有开口狭槽S。支撑体150在其端部处包括突起151。

当支撑体150插入引导部件126的凹槽中时，支撑体150的突起151通过引导部件126的狭槽S的开口部而插入狭槽S中。随后，阻挡件172与联箱主体125和引导部件126联接，以防止支撑体150的突起151通过所述开口部离开引导部件126的狭槽S，即防止引导部件126和支撑体150彼此分离。

由于上文所述的这种结构，在引导部件126的狭槽S的引导下，支撑体150的突起151可以相对于引导部件126和第二联箱120做相对运动。亦即，该移动联箱可以相对于固定有支撑体150的第一联箱110做相对运动。

根据图8所示的实施例，支撑体150在其端部包括突起151。在移动联箱123的侧面上形成有支撑体150的突起151所插入的狭长凹槽G。狭长凹槽G平行于支撑体150的纵向延伸。

支撑体150的突起151插入移动联箱123的狭长凹槽G中，然后，阻挡件171在形成有狭长凹槽G的侧面处与移动联箱123联接，以防止移动联箱123与支撑体150彼此分离。

由于上文所述的这种结构，在移动联箱123的狭长凹槽G的引导下，支撑体150的突起151可以相对于移动联箱123做相对运动。亦即，移动联箱123可以相对于固定有支撑体150的第一联箱110做相对运动。

根据图9所示的实施例，移动联箱包括联箱主体121以及在联箱主体121的侧面上的突起127。支撑体150具有狭槽S，移动联箱的突起127插入该狭槽S中。

阻挡件173设置在穿过支撑体150的狭槽S的突起127的末端，以防止移动联箱与支撑体150彼此分离。如果移动联箱的突起127太短而不能穿过支撑体150的狭槽S，而且其任何部分都无法从狭槽S中突出，那么就可以使用如图8所示的阻挡件来防止移动联箱与支撑体150彼此分离。

由于上文所述的这种结构，在支撑体150的狭槽S的引导下，移动联箱的突起127可以相对于支撑体150做相对运动。亦即，该移动联箱可以相对于固定有支撑体150的第一联箱110做相对运动。

下面将参考图10至图12来说明本发明的过滤设备的元件组合。

图10和图11分别为图1中的过滤设备沿A-A’线和B-B’线所得的截面图。

如图10所示，在水箱200中，中空纤维膜模块100的第一联箱110的第一末端111和第二末端112分别由第一内部阶梯表面211和第二内部阶梯表面212支撑。亦即，中空纤维膜模块100直接安装在水箱200上。因此，本发明的过滤设备不需要用于安装中空纤维膜模块100的框架结构，因而中空纤维膜模块100的集成度可以得到改善。

如上文所述，根据本发明的中空纤维膜模块100，中空纤维膜130的两端分别插入的第一联箱110与第二联箱120之间的距离可以变化。因此，通过在插入水箱200前将中空纤维膜130的松弛部分去掉，可以避免膜130在相邻模块或在水箱壁上刮擦时可能引起的膜130的任何损坏。此外，当在水处理过程中造成中空纤维膜130收缩时，中空纤维膜130的两末端所插入的联箱110与120之间的距离可以根据中空纤维膜130的收缩程度而自动减小。因此，可以避免膜收缩所造成的中空纤维膜的任何损伤。

在水箱200的第一内部阶梯表面211上形成孔H，第一联箱110的出口OP插入第一内部阶梯表面211的孔H中，使得第一联箱110与滤液收集空间220流体连通。因此，透过中空纤维膜130的滤液依次通过中空纤维膜130的内腔以及第一联箱110的滤液收集空间，然后流入水箱200的滤液收集空间220中。通过在第一联箱110的出口OP的外周表面与第一内部阶梯表面211的孔H的内周表面之间插入O形环，可以防止未经处理的进给水流入水箱200的滤液收集空间220中。

根据本发明的一个实施例，水箱200的滤液收集空间220位于中空纤维膜模块100的第一联箱110下方，亦即，滤液收集空间220位于水箱200中的进给水的水面下方，使得可以减少用于过滤的能量消耗。

根据本发明的一个实施例，第二联箱120的长度L2足够短，使得当安装中空纤维膜模块100时，中空纤维膜模块100的第二联箱120可以插入水箱200的下部空间中而不会受到水箱200的第一内部阶梯表面211和第二内部阶梯表面212的阻碍。另一方面，第一联箱110的长度L1足够长，使得第一联箱100可以同时在其末端受到第一内部阶梯表面211和第二内部阶梯表面212的支撑。亦即，第一联箱110的长度L1长于第二联箱120的长度L2。

在本发明的水箱200中所安装的中空纤维膜模块100下方设置有曝气管400。在过滤过程中，从曝气管400发出的气泡可以防止中空纤维膜130的污染。

根据本发明的一个实施例，第一内部阶梯表面211和第二内部阶梯表面212具有凹槽211a和212a，凹槽211a和212a的形状及大小分别对应于第一联箱110的第一末端111和第二末端112的形状及大小。第一联箱110的第一末端111和第二末端112分别插入凹槽211a和212a中，使得中空纤维膜模块100的第一联箱110的水平运动可以得到防止，因而相邻第一联箱110之间的碰撞可以得到避免。

此外，由于本发明的中空纤维膜模块100的第一联箱110和第二联箱120同时由支撑体150支撑，因此，第一联箱110的水平运动的限制可以防止第二联箱120彼此碰撞。因此，根据本发明，可以避免其它情形中从曝气管400发出的气泡所导致的模块间的碰撞所可能产生的中空纤维膜模块100的任何损坏。

图12示出了本发明其它实施例所述的用于将中空纤维膜模块100的第一联箱110的第二末端112紧固到水箱200的第二内部阶梯表面212上的方法。

根据图12所示的本发明的实施例，为了有效地防止水箱200内的中空纤维膜模块100彼此碰撞，第一联箱110的第二末端112插入形成在水箱200的第二内部阶梯表面212上的凹槽212a中，并且通过紧固构件510紧固于其中。在此实施例中，第一联箱110的第二末端112具有联接孔112a，所述紧固构件可以插入其中。

根据本发明，在用于防止膜污染的曝气过程期间，在曝气管400所排出的上升气泡的作用下，中空纤维膜130两端所插入的第一联箱110与第二联箱120之间的距离频繁改变，使得中空纤维膜模块100的振动被放大。

更精确地说，由于从曝气管400排出的上升气泡的作用，第二联箱120在对应于狭槽S长度的范围（即中空纤维膜130的长度的0.5%至3%）内上下振动。

另外，当第二联箱120向上移动时，第一联箱110与第二联箱120之间的距离变得短于中空纤维膜130的长度，从而瞬间造成中空纤维膜130的松弛，并且从曝气管400排出的上升气泡与所述松弛部分强烈地碰撞。

在曝气过程期间，第二联箱120的振动的放大以及中空纤维膜130的松弛的发生，使曝气效率最大化，因而使膜污染最小化。

Claims (7)

1.一种过滤设备，包括：

用于引入进给水的水箱，所述水箱包括布置成彼此相对的第一内部阶梯表面和第二内部阶梯表面以及用于由中空纤维膜模块产生的滤液的滤液收集空间；以及

用于沉浸在引入所述水箱的进给水中的中空纤维膜模块，所述中空纤维膜模块包括第一联箱和第二联箱以及在该两者之间的中空纤维膜，

其中，所述第一联箱的第一末端和第二末端分别由所述第一内部阶梯表面和所述第二内部阶梯表面支撑，

所述第一内部阶梯表面具有孔，所述第一联箱的所述第一末端插入所述第一内部阶梯表面的所述孔中，使得所述第一联箱与所述水箱的所述滤液收集空间流体连通，并且所述滤液收集空间处于所述中空纤维膜模块的所述第一联箱的下方。

2.根据权利要求1所述的过滤设备，其中，所述第一联箱长于所述第二联箱。

3.根据权利要求1所述的过滤设备，其中，所述水箱包括处于所述第一内部阶梯表面和所述第二内部阶梯表面上方的上部空间以及处于所述第一内部阶梯表面和所述第二内部阶梯表面下方的下部空间，并且所述上部空间的水平横截面积大于所述下部空间的水平横截面积。

4.根据权利要求1所述的过滤设备，其中，所述第一联箱的所述第二末端通过紧固构件紧固到所述第二内部阶梯表面上。

5.根据权利要求1所述的过滤设备，其中，所述第一内部阶梯表面和所述第二内部阶梯表面具有凹槽，该凹槽的形状及大小分别对应于所述第一联箱的所述第一末端和所述第二末端的形状及大小。

6.根据权利要求1所述的过滤设备，其中，所述水箱在其下部包括污泥排放单元，所述污泥排放单元具有渐细形状，朝着其底部变窄。

7.根据权利要求1所述的过滤设备，其中，所述水箱进一步包括溢流排放口，用于在引入所述水箱中的进给水的量变得大于预定水平时将所述进给水排出所述水箱外。