概述

CAST工艺又称循环式活性污泥工艺。由前端一个容积较小的生物选择器和后端的主反应器组成，活性污泥由反应器回流到生物选择器，与进入的原水接触混合，创造微生物群在高浓度、高负荷环境下竞争生存的条件，从而选择出使用该系统生存的独特微生物种，并有效抑制丝状菌的过分繁殖，避免污泥膨胀的现象。

CAST优点

1、工艺流程简单，土建和设备投资低。

2、比经典SBR耐水力冲击，运行灵活。

3、在生物脱磷脱氮操作时，处理效果优于传统活性污泥法

4、运行也简单，无需进行大量的污泥回流。

CAST工艺参数取值（仅供参考）

BOD₅污泥负荷N_S=0.07~0.15KgBOD₅/(KgMLSS.d)

污泥浓度 2500~5000mg/L

污泥产率系数为0.4~0.8kgVSS/kgBOD₅(设初沉池时)

污泥产率系数为0.6~1kgVSS/kgBOD₅(不设初沉池时)

脱氮除磷时总水力停留时间 20~30h

缺氧占总水力停留时间比例25~30%

好氧占总水力停留时间比例70~75%

需氧量 1.1~2.5kgO₂/kgBOD₅

充水比(进水量占有效池容比) 0.3~0.4%

排出比(每周期排水量于反应池容积比) 0.25~0.5

安全高度(活性污泥界面以上最小水深)≥500mm

计算公式汇总

BOD₅负荷 N_s=QS₀/eXV

式中：N_s为BOD₅负荷，KgBOD₅/(KgMLSS.d)

Q为进水量，m?/d

S₀为进水BOD₅浓度，mg/L

e为曝气时间比，e=nT_A/24

X为曝气池MLSS浓度，mg/L

V为曝气池容，m?

曝气时间 T_A=24S₀/ N_smX

式中：1/m为排出比

沉淀时间：T_s=[H(1/m)+ε]/ V_max

式中：H为反应器内有效水深，m

ε为安全高度，m

V_max为活性污泥界面的初期沉淀速度，m/h。当污泥浓度MLSS≤3000 mg/L时，V_max=7.4*10⁴*t*X^-1.7；当污泥浓度MLSS＞3000 mg/L时，V_max=4.6*10⁴*t*X^-1.26；

其中t是水温，℃

一个周期所需要的时间 T_C=T_A+T_S+T_D

式中：T_A为一个周期的曝气时间，h

T_s为沉淀时间，h

T_D为排水时间，h

一天中的周期数 n=24/T_c

曝气池容积 V=mQ/nN

式中：N为反应池的个数

超过曝气池容积的污水进水量 ΔQ=(r-1)V/m

式中：r为一个周期的最大进水量变化比，一般取1.2~1.8

曝气池必须安全容量 ΔV=ΔQ-ΔQ′

式中：ΔQ′为在沉淀和排水中可接纳的污水量，m?

修正后的曝气池容：当ΔV≤0时，V′=ΔV

当ΔV＞0时，V′=ΔV+V

设计要点概述

1、生物选择区的设置及污泥回流比的确定

生物选择去可根据实际情况设置成厌氧-好氧或者缺氧-好氧两种情况，分别对应着除磷和脱氮的目的。

常规设置的生物反应器占总反应体积的10%~15%，水力停留时间在0.5~1h，一般不超过总水力停留时间的5%~10%。

主反应区想生物反应器回流污泥一般是以每天将主反应器中的污泥全部循环一次为依据来确定回流比。

2、操作循环时间的分配

CAST的操作由进水、曝气、沉淀、滗水四个基本过程组成，每个过程对处理效果影响都很重要。

一般曝气时间占总循环时间的50%~60%，沉淀时间占30%，滗水和限制时间分别不超过10%和5%。实际中总循环时按可设置为4~12h。

3、DO的控制

曝气时，DO浓度控制在2~3mg/L,在实际应用中还可根据需要进行碱度调节、投加营养物质或化学沉淀等操作确定最优条件。