本申请涉及过滤设备的领域，公开了一种碳纤维组合式渗透膜，其包括碳纤维网壳和多个环形膜片，碳纤维网壳包括第一碳纤维网和第二碳纤维网，第一碳纤维网与环形膜片的内壁贴合，第二碳纤维网与环形膜片的外壁贴合，环形膜片通过第一连接件与第一碳纤维网和第二碳纤维网连接，多个环形膜片之间通过第二连接件相互连接，环形膜片包括多个弧形膜片单元，同一环形膜片中位置相邻的两个弧形膜片单元之间通过第三连接件相互连接。本申请有助于减少环形膜片中的结构缺陷，降低了环形膜片发生脆断的可能，有助于延长组合式渗透膜在设计尺寸较大情形下的使用寿命。