技术
在城市建设发展过程中，污水问题成为影响城市发展速度的主要因素，因此需要对城镇污水处理给予高度的重视，以更好地满足城市环境发展需求。在城镇污水处理厂中CAST工艺得到了广泛应用，其是在SBR工艺的基础上研发出来的一种新工艺，增设了污泥回流设施和选择器，从而确保了城镇污水处理的效果。本文将以神华准能集团有限责任公司污水处理厂（以下简称准能污水处理厂）为例，对CAST工艺的方法、基本流程和所取得的效果进行分析，以更好地提高城镇污水处理厂的经济效益。
1.4.1生物选择器
CAST工艺中主反应区前端设置生物选择器，这样废水中溶解性有机物质就可以借助酶反应机理给予有效的去除。对于污泥回流液中的硝酸盐能够在选择器中进行反硝化作用，并对活性污泥的絮体负荷进行了有效的调节，避免出现污泥膨胀，提高系统运行的稳定性。
1.4.2主曝气区
主曝气区在CAST工艺中主要是曝气供氧，并完成对有机质的有效降解，从而促进硝化、反硝化过程的顺利进行。
1.4.3污泥回流、剩余污泥排放系统
通常情况下，剩余污泥泵、回流污泥泵设置在CAST池的中段，借助回流污泥泵将主曝气区静沉时的污泥抽送至生物选择器，沉淀阶段结束后产生的剩余污泥排出至污泥脱水系统进行离心脱水。
1.4.4滗水装置
在CAST池的末端，配备了滗水器，可以通过电机驱动按照设定时间自动进行升降，从而使处理后的污水得到有效的排出。
2CAST工艺的应用现状
2.1微生物间的复杂关系有待研究
与常规活性污泥法相比，在CAST工艺系统中微生物种群结构存在一定的差异性，菌群一般是由硝化菌、聚磷菌、反硝化菌和异养型好氧菌等构成。对非稳态CAST工艺而言，微生物种群间存在着相对比较复杂的生存竞争关系，需要对其进行深入研究和探析。
2.2生物脱氮效率有待提升endprint
首先，硝化反应无法完全进行。实际上，消化细菌属于化能自养菌，而大部分有机物的降解需要异养细菌才可以完成。如果把两种细菌混合在一起进行培养，在一定程度上抑制了消化菌的生长，无法形成优势种群，从而使消化反应无法顺利进行。其次，反硝化反应不彻底。在城镇污水處理厂中引入CAST工艺，其中有大概20%的硝态氮会在回流污泥过程中完成反硝化反应，无法达到理想的脱氮效果。
2.3控制方式较为单一
在城镇污水处理厂中，大多数的CAST工艺都是以时序控制为主，其控制方式具有明显的劣势。因为污水的水质是不断变化的，依靠单一的控制方式无法达到比较理想的污水处理效果。
3CAST工艺的优点
（1）工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好，可在不增加大量投资的条件下，实现深度除磷脱氮的目的。
（2）工程投资低。因无需初沉池及二沉池，混凝土用量和土建投资低。系统中无需设置庞大的刮泥机、大量搅拌机以及庞大的污泥回流和内回流泵，故系统机械设备投资低。
（3）工艺系统运行费用低。由于污泥回流比较低（通常为日平均流量的30%），无需搅拌设备，故节省大量能耗，另外通过实现深度反硝化可以回收氧量，故系统可最大程度地降低能耗和运行成本。
（4）抗冲击负荷和适应能力强。系统通过选择器可以自动抑制丝状污泥和微生物的增殖，具有很高的工艺稳定性。系统具有抗有机和水力冲击能力。通过调节各个阶段循环时间即可适应实际进水负荷的变化，适应水质水量的变化能力强。CAST工艺的另外一个重要特点是所有的活性污泥在任何时间都处于一个反应池中，能保证有机物的降解、硝化等生物处理过程的正常进行。
（5）自动化程度高，管理简便。整个工艺系统的操作完全自动化，维护费用及人员费用能降到最低。
4工程实例分析
4.1准能污水处理厂概况
准能污水处理厂坐落于内蒙古自治区准格尔旗薛家湾镇，总占地面积77400余m2。随着地方经济的快速发展和准能集团生产规模的扩大，准能污水处理厂长期处于超负荷状态，为了有效解决污水问题，该污水处理厂于2008年、2016年先后两次进行了改扩建工程建设，均以CAST为主体工艺，处理规模40000m3/d，设计出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，总投资1.8亿元。
