6中所示，束封装件40的横截面包括圆形的内部 表面160。根据一些实施方案，伸长的壁146的内侧162没有相对于束封装件40的纵向轴X在 横向上的接缝。这可以减少或防止中空纤维膜32的损坏。根据一些实施方案，伸长的壁146 具有与纵向轴X垂直的横截面，并且伸长的壁146的该横截面是相对于束封装件40的内部的 凹面、通道形、U形、和C形中的至少一种。根据一些实施方案，伸长的壁146是作为单件形成 的。根据一些实施方案，可拆装仓门150是作为单件形成的。例如，伸长的壁146和/或可拆装 仓门150可以经由挤出或乳制成形、或任何其他类似过程如真空热成形而形成。伸长的壁 146和/或可拆装仓门150可以由铝、聚合物、碳纤维、它们的组合和/或具有类似特性的其他 材料形成。
[0221] 如在图34中所示，封装组件38可以包括多个(例如，九个)束封装组件40。在一些实 施方案中，封装组件38可以包括多于或少于九个(例如，5个、6个、7个、8个、10个、11个、12 个)束封装组件。如示出的，可从排封装组件38的公用侧处理各个束封装组件40的可拆装仓 门150。这可以有利于维护的容易性。根据一些实施方案，每个束封装件40是与给定的排封 装组件38的其他束封装组件40独立的。例如，给定的束封装件40的伸长的壁146和可拆装仓 门150可以在不影响排封装组件38的任何其他束封装组件40的情况下从排封装组件38移 除。
[0222]根据另一个示例性实施方案，排封装组件38可以不包括第一和第二端帽31和33中 的一个或多个。例如，如在图40-44中所示，以相邻、并排方式，经由连接机构或方法，如，例 如，紧固件、粘合剂、接合、和/或焊接、或本领域中已知的任何其他连接机构或方法，可以将 排封装组件38连接在一起。在一些这样的实施方案中，如在本文中更详细地解释的，渗透物 立管管道22和通气立管管道24可以直接连接至排封装组件38的相反末端，例如，经由与最 外束封装件40连接的立管连接组件131，从而将排封装组件38固定在一起。
[0223]例如，相邻束封装组件40的伸长的壁146的侧面可以如所示的彼此连接。根据一 些实施方案，例如，如在图34和35中所示，束封装组件40可以包括与设计为与端帽连接的封 装组件的伸长的壁和可拆装仓门相似或基本上相同的相应的伸长的壁146和/或可拆装仓 门150。对于使用端帽的实施方案来说，可拆装仓门150可以包括在其纵向末端中的一个或 多个处的孔，所述孔被配置成接收紧固件(例如，针状紧固件），所述紧固件被配置成固定可 拆装仓门150相对于相应的伸长的壁146的纵向位置。其他固定可拆装仓门150相对于相应 的伸长的壁146的纵向位置的方式是预期的。
[0224] 如在图40-44中所示，示例性立管连接组件131包括:被配置成与排封装组件38的 最外束封装组件40的伸长的壁146连接的底座构件153,以及被配置成在立管管道22和24之 一周围延伸的套管构件155。在所示的示例性实施方案中，底座构件153包括:被配置成邻接 伸长的壁146的基本上平面的接合表面159,以及被配置成接收立管管道22或24的外表面的 半圆柱形凹槽161。示例性的底座构件153的接合表面159可以包括多个被配置成与束封装 件40的伸长的壁146中的相应的孔165匹配的定位器163。定位器163可以用于将底座构件 153相对于束封装件40更牢固地连接和定位。经由已知的连接机构，如，例如，紧固件、粘合 剂、接合、和/或焊接、或本领域中已知的任何其他连接机构，可以将底座构件153与伸长的 壁146连接。
[0225] 示例性的底座构件153还包括在凹槽161的对侧的一对通道167,其被配置成接收 用于套管构件155的相对末端169,以将套管构件155和底座构件153经由例如相对于彼此的 纵向滑动作用而彼此连接。此外，根据一些实施方案，套管构件155的末端169可以包括防止 或降低在底座构件153和套管构件155组装之后作为例如振动的结果的套管构件155相对于 底座构件153的非有意滑动的可能性的部件。
[0226] 不包括端帽中的一个或多个的实施方案可能会具有可能的优势。例如，对于包括 与集管结合的端帽的一些实施方案来说，可能需要在组装期间将束的纤维膜通过孔插入在 端帽中，这可能会增加与过滤模块的组装相关的时间。此外，与端帽相关的壁厚度可能降低 通过过滤模块的流体流的横截面。此外，由于例如需要将端帽与封装组件排成一行，端帽可 能会增加过滤模块的组装的难度。端帽还可能会增加过滤模块的成本。
[0227] 纤维板
[0228]图45-53示出了具有多个纤维孔排列的纤维板50的多个示例性实施方案。当组装 时，纤维板50可以与中空纤维膜32的末端至少稍微隔开(即，在纤维膜的长度内（参见图9)。 如在图45-49中所示，可以改变纤维板50的中空纤维膜32孔图案。给定的纤维束18的中空纤 维膜32可以分成分开的部分，并且通常可以以辐条状的关系放置，其中"辐条"表示穿过纤 维束18但是不包括任何中空纤维膜32的通道。这些通道(例如，淤泥通道)沿着纤维膜32的 束18提供流体和/或任何碎肩可以行进通过的开口。可以安排中空纤维膜32的数量和它们 的间距，以减少堵塞的可能和/或增加流体的再循环速率，从而获得更高的持续的渗透物通 量。可以针对过滤模块10在其中运行的应用选择在束18中的中空纤维膜32的数量和/或通 道的构造。
[0229]束构造可能会影响整体性能，因为其与通气运送和束封装件组装二者相关。可以 优化纤维的数量和它们的间距，以减少堵塞并且增加再循环速率，从而获得更高的持续的 通量。混合液悬浮固体(MLSS)浓度(通常在8和15g/L之间）和淤泥滤过性(其通常利用过滤 时间（time to filter，TTF)测量)影响最佳纤维填充密度。TTF可以是淤泥质量的量度并且 使用TTF测试得到，TTF测试根据TTF Standard Methods 2710H测量在真空压力下将淤泥样 品过滤通过1.2微米的过滤盘所需的时间。较高的值表示对过滤的较大的阻力，该阻力是由 于混合液中的包括细胞外聚合物物质和其他成分在内的淤泥絮凝物的物理和化学性能导 致的。这个TTF平均值是对于试验膜槽中12g/L的混合液浓度而言的，其在一年内平均。MLSS 浓度和TTF越高以及淤泥滤过性越低，则填充密度越低。纤维组之间的空隙影响新鲜淤泥向 束中的迀移。当大气泡发出脉冲以将在过滤期间形成的固体排出时，通气系统也使用这些 路径。
[0230]操作/测试的方法
[0231]如在本文中所描述的，可以将模块10安装在膜过滤系统内以处理槽44中含有的液 体42。为了说明如在本文中所描述的、与同束封装组件38和间断笼结合的模块10-起使用 的多个气化装置(例如，间歇通气和脉冲通气）的性能，在多种性能条件下对多个气化装置 实施方案进行了大范围的试验性测试。测试通常在单个膜排上进行。主要将生活废水用于 测试期间的液体。试验系统包括用于硝化/脱氮以及有机物的需氧降解的无氧槽和需氧槽。 将混合液在需氧槽与收容浸入式膜排的膜槽之间再循环。在真空下通过换向栗将渗透物从 膜排抽取至渗透物/回洗槽中。在操作期间试验系统使用通气系统以控制膜排上的淤泥累 积并且保持渗透性。还进行常规的回洗和氯维护清洁以控制淤泥累积和膜孔沾污。用在试 验生物槽入口前的2mm转筒刷筛（）来将供给水预筛。在图54中示出了所使用的试验系统的 简化工艺流程图。
[0232]阶段1测试
[0233] 表8是总结在试验性测试期间使用的一些一般参数的列表。
[0234] 表 8
[0236] ~阶段1测试包括测试四种不同的膜排构造：（1)具有气化装置34A(间歇小气泡通 气）的束封装组件38; (2)具有气化装置34B(脉冲通气）的束封装组件38; (3)具有气化装置 34A(间歇小气泡通气）的间断笼170;和(4)具有气化装置34B (脉冲通气）的间断笼170。
[0237] 对于阶段1测试，使用在本文中被称为膜排A的膜排。在以下表9中示出了膜排A的 特征。
[0238] 表 9
[0240] 对于全部阶段1测试，使用膜排A。在2014年6月进行氯和酸恢复清洁从而恢复自从 该排在2013年12月安装时起已经自然下降的膜渗透性。作为这种清洁以及在整个测试持续 时间中不同的膜寿命的结果，TMP和膜渗透性的绝对值可能会变化。因此，可以用于评价试 验性能的一个量度是膜沾污速率/10分钟生产循环。在渗透期间，跨膜压力(TMP)随着膜孔 沾污和在膜表面上滤渣(cake)层的形成发生而增加。这个每次循环TMP上升的速率就是沾 污速率。在普通操作下，TMP在每次回洗之后恢复至低水平。渗透性下降速率与沾污速率成 比例。可以在具有不同的膜龄的数据集合之间比较沾污速率。
[0241] 在阶段1测试期间，测试四种不同的膜排构造，并且在测试期间，在在31LMH的通量 下以5Nm3/h的空气冲刷流量对其进行操作，且所有其他工艺参数保持不变。图55中所示的 图表总结了四种不同膜排构造的平均沾污速率结果。阶段1测试结果表明，利用脉冲通气的 束封装件比任何其他构造更好地使沾污速率最小化。不使用束封装件（即，间断笼)来约束 大空气气泡和集中空气冲刷有效性的脉冲通气无法获得相同的稳定性。在间歇通气（即，小 气泡)的情况下，间断笼比束封装组件稍微成功，但是二者的构造均不能与具有脉冲通气的 束封装件的低沾污速率(即，0.58mbar/分钟)相比。
[0242] 四种膜排构造的单独的测试数据在本文中以性能散点图的形式提供。在如下提及 的性能图中，给出了渗透物总通量、TMP、和渗透性。一些选择的图显示在较短的时间尺度上 放大的性能，说明了在每个10分钟生产循环期间的TMP上升，生产循环为淤泥脱水和结块层 在膜表面上形成、随后回洗。温度校正的渗透性(标准化至20°C)考虑到了在这段时间期间 内的16-26 °C之间的温度的偏差。
[0243] 构造 1-具有间歇通气气化装置的束封装件
[0244] 所测试的第一膜排构造包括具有间歇通气气化装置(例如，34A)的束封装件。图56 说明了构造1在数日的测试期间的性能。观察到了变化的TMP结果，具有一些尖峰和一些较 宽的TMP带的时间段。渗透性的范围为120-160LMH/巴。这四天期间的平均沾污速率为1.66 毫巴/分钟，并且一些值多至8.5毫巴/分钟。在图57中，放大的性能数据显示，各个生产循 环可以具有明显不同的沾污速率。
[0245] 构造 2-具有脉冲通气气化装置的束封装件
[0246]所测试的下一个膜排构造包括具有脉冲通气气化装置(例如，34B)的束封装件。图 58说明了构造2在数日的测试期间的性能。膜排构造2在操作期间具有非常稳定的TMPJ^lJ 在140-150LMH/巴之间的较窄范围的渗透性。这个测试在图56-57中的性能之后的数天内进 行，这导致了渗透性绝对值的较小的下降。膜排构造2的平均沾污速率为0.58毫巴/分钟，或 者接近膜排构造1的沾污速率的三分之一。在两种构造中，束封装件分离每个束的笼内的空 气。在图59中，放大的性能数据显示，各个生产循环在10分钟生产循环中保持非常稳定的沾 污速率。
[0247] 对于具有束封装组件的构造，前述数据是在其间渗透性已经自然下降的6个月的 膜排运行之后收集的。在增加膜渗透性的对膜排的恢复清洁之后，收集关于如下提及的间 断笼的数据。几套数据之间的沾污速率的比较提供了比TMP和渗透性绝对值更直接的构造 之间的比较，因为这些受这种恢复清洁过程的影响。
[0248] 构造3和4-具有脉冲和间歇通气气化装置的间断笼
[0249] 所测试的下一个膜排构造包括具有脉冲通气气化装置以及随后的间歇通气气化 装置的间断笼。如在本文中所描述的，间断笼允许空气从每个束体离开以在膜排周围自由 地移动并且可能冲刷来自多个束的纤维。图60说明了构造3和4的性能，首先是用脉冲通气 气化装置的（即，A部分），且随后是用具有间歇通气气化装置的（即，B部分）。
[0250] 图60的A部分说明了，对于间断笼来说，脉冲通气气化装置不能获得与具有束封装 组件的脉冲通气气化装置相同的性能。如在图60的A部分中所示，TMP在三个小时的运行期 间迅速上升，并且渗透性从150下降至75LMH/巴。归因于在此期间观察到的不稳定性和非常 明显的淤泥累积，在测试结束之前沾污速率从10.1增加至17.8毫巴/分钟。对于构造3测试 来说，通过脉冲通气气化装置形成的大气泡因为它们不受束封装组件约束而自由地迀移远 离膜排。作为这种空气冲刷约束的丧失的结果，性能迅速下降。在图61中，构造3的放大的性 能显示出沾污速率的不稳定性和在每次生产循环期间显著的增加。
[0251 ]图60的B部分说明了，当使用间断笼时，间歇通气气化装置比脉冲喷嘴更有效并且 可以保持更稳定的TMP。对于B部分来说，渗透性的范围为175-225LMH/巴并且沾污速率平均 为1.55毫巴/分钟。在图62中，构造4的放大的性能显示出在单次生产循环中的可变性。
[0252] 阶段1测试显示，在所测试的四种膜排构造中，具有束封装件和脉冲通气气化装置 的膜排在使每次循环的TMP上升或沾污速率最小化方面是最成功的。在31LMH的渗透物通量 和5Nm 3/h的通气空气流量下，关于利用束封装组件和间断笼的间歇气化装置的沾污速率分 别为1.66毫巴/分钟和1.55毫巴/分钟。然而，当将脉冲通气气化装置与束封装组件一起使 用时，平均沾污速率为〇. 58毫巴/分钟。
[0253] 阶段2-测试
[0254] 使用第二试验系统与阶段1测试平行进行阶段2测试。对于阶段2测试来说，利用束 封装组件和两种不同的气化装置类型操作具有较低纤维填充密度的膜排B。在以下表10中 示出了膜排B的特征。
[0255] 表1〇
[0257]对于阶段2测试来说，在45LMH的较高渗透物通量下使膜排运行，这提供了两种喷 嘴类型（即，间歇通气和脉冲通气气化装置)之间的比较明显的比较。如在图63的A部分中所 示，在45LMH的渗透物通量和5Nm3/h的通气空气流量下，间歇通气气化装置不能保持低的沾 污速率并且渗透性迅速下降。在彻底清洁膜排以移除全部淤泥累积之后，再次利用间歇通 气气化装置，继续使用相同的参数。同样地，如在图63的B部分中所示，渗透性迅速下降。在 这些运行条件下的关于间歇通气气化装置的平均沾污速率为7.82毫巴/分钟，并且一些单 独的生产循环的特征为多至39.8毫巴/分钟的沾污速率。在图63的C部分中，在脉冲通气气 化装置的彻底清洁和安装之后，性能立刻稳定并且平均沾污速率降低至1.00毫巴/分钟。 这种性能说明了与阶段1中利用膜排A的测试相同的行为，无论是在31LMH或45LMH的渗透物 通量运行时，用脉冲通气气化装置的束封装组件均可以获得比用间歇通气气化装置低的沾 污速率。
[0258] 阶段3-测试
[0259] 阶段3测试的目标是生成在多个通量下的沾污速率数据，从而确定使用束封装件 和脉冲通气气化装置的膜排的运行能力。阶段3测试包括利用具有束封装件以及间歇通气 气化装置和之后的脉冲通气气化装置的膜排A进行临界通量测试。对于每种构造来说，在监 测TMP上升的同时渗透物通量逐渐增加，从而确定性能在什么通量下不再变得可持续。这发 生在归因于膜电阻、孔沾污、和结块层累积的组合影响的TMP上升在特定通量下达到系统不 再能长期运行时的临界值时。
[0260]在将每组气化装置安装之后，以相同的5Nm3/h空气流量和逐渐增加的31、45、和 60LMH的渗透物通量使每个膜排运行一小时。在图64中给出了 TMP沾污速率。在图65和图66 中给出了性能的图表。沾污速率的比较显示，在1小时测试期间在这三个通量下脉冲通气气 化装置保持比间歇通气气化装置至少低30%的沾污速率。作为结果，脉冲通气气化装置应 当能够在性能变得不稳定之前获得较高的"临界通量"。这种确切的通量的确定没有通过这 个测试完成并且将会需要大于一小时的测试持续时间。
[0261] 临界通量测试在膜排的恢复清洁之后立即进行，并且作为结果，这些临界通量沾 污速率比在前面测试期间中的低。这归因于在恢复清洁期间的膜的渗透性恢复。然而，在清 洁之前或之后的气化类型之间的沾污速率的比较确实提供了关于系统性能的明确的结论。
[0262] 阶段4-测试
[0263] 阶段4测试的目标是评价具有束封装件和脉冲通气气化装置的膜排（即，构造2)在 不同通量和通气空气流量下的性能。对于阶段4测试来说，首先降低通气空气流量。图67示 出了在38.5LM