【水处理知识】第五期：什么是CAST工艺？

CAST工艺是循环式活性污泥法的简称，又称为周期循环活性污泥工艺CAST(Cyclic Activated Sludge System)。整个工艺在一个反应器中完成，工艺按“进水—出水”、“曝气—非曝气”顺序进行，属于序批式活性污泥工艺，是SBR工艺的一种改进型。它在SBR工艺基础上增加了生物选择器和污泥回流装置，并对时序做了调整，从而**提高了SBR工艺的可靠性及处理效率。

1. CAST工艺的结构

CAST工艺将曝气池与沉淀池合二为一，即生化反应和泥水分离在同一反应池中进行。污水分批次进入反应池，然后按反应、沉淀、排出上清液和闲置完成一个操作周期。通行的CAST工艺一般分为三个反应区：一区为生物选择器，二区为厌氧区，三区为好氧区/主反应区。各区容积之比一般为1：5：30。

图一 CAST工艺的结构

2. CAST工艺流程

CAST工艺为间歇式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行，有进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期，每一过程均按所需的设计时间进行切换操作。

图二 CAST的运行工序示意图

（1）进水段

CAST进水首先在生物选择区中与源自上一周期沉淀段的污泥混合，大量的来水在该段内形成较大的基质浓差梯度，通过渗透酶使来水中的BOD在高浓度污泥条件下很快地被利用，形成良好的缺氧／厌氧环境。通过调节进水段的反应模式（进水时间、进水量、缺氧／厌氧反应时间）进行有效的生物脱氮、除磷。

（2）曝气段

进水段的污水在足够的曝气条件下进行充分的好氧除碳和生物硝化。

（3）沉淀段

不进水、不曝气、不回流，使污水混合液获得一个静止的絮凝沉淀环境。

（4）滗水段

不进水、不曝气、不回流，通过浮动撇水器将上清液排出，当液面降至最低控制水位时，排水停止。

（5）闲置段

进水、不曝气、不回流，视具体运行情况而定，可作为整个CAST运行系统调节。

3. CAST工艺的优点

CAST工艺具有以下优点：

（1）能够有效的防止污泥膨胀，处理效果好，出水水质稳定。

（2）缺氧和好氧交替进行，能更好地实现脱氮除磷，运转灵活。

（3）运行周期短，可连续进水。

（4）无需设置独立的初沉池和二沉池，降低内回流比，工程造价低。

（5）能很好缓冲进水水质、水量的波动。

（6）采用组合式模块结构设计，方便分期建设和扩建工程。

4. CAST工艺的实际问题

（1）CAST系统的微生物种群结构与常规活性污泥法不同，由于对非稳态系统中微生物种群之间的复杂的生存竞争和生态平衡关系至今尚不甚了解，培养困难。

（2）与连续流污水处理工艺相比，设备的闲置率较高。

（3）处理水量较大时，应充分考虑该工艺的复杂性。

（4）随着处理单元数量增加，其控制量也将成倍增加。

CAST最突出的优点就是具有良好的脱氮除磷效果，不易发生污泥膨胀，而且运行周期短，工艺流程简单、占地面积小以及无需大量的污泥回流，可**地节约能耗，在城市污水的处理中具有广泛的应用价值。

CAST工艺将序批式活性污泥法与生物选择器予以有机的结合，能最大程度地适应工业废水水质水量的波动和有毒物质的冲击，所以在工业废水处理方面也具有良好的应用前景。

学习了。