（一）SBR工艺特点

SBR是活性污泥法的一个变型，它的反应机理以及污染物质的去除机制与传统活性污泥基本相同，仅运行操作不同，操作模式有进水一反应一沉淀一排水一排泥5个程序，在一个周期均在一个设有曝气和搅拌装置的反应器（池）中进行，这种操作周而复始进行，省掉二沉池和污水、污泥回流系统。传统SBR工艺在工程应用中存在一定的局限性，首先是在进水流批较大的情况下，需对反应系统进行调节，如果处理出水要求同时除磷脱氮，则更需对工艺流程进行必要的改造，因而在实际应用中SBR逐渐发展了各种新形式。

（二）新工艺具体形式

1.CAST 工艺

CAST称为循环式活性污泥工艺。CAST工艺采用的反应池一般分为生物选择区、预反应区和主反应区三个部分，各区容积之比一般采用1:5:30。沉淀期和排水期不进水，间歇排水，沉淀阶段不进水，可以保证污泥沉降无水力干扰，使系统运行不受进水水力因素影响并将主反应区部分污泥回流至预反应区。

CAST预反应区的设置保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高絮体负荷的阶段，从而有利千系统中絮凝性细菌的生长，并提高污泥活性，使其快速地去除废水中溶解性易降解的有机物，能抑制丝状菌的生长和繁殖，使反应器在完全混合条件下运行而不产生污泥膨胀，下图为CAST反应器的工艺构造示意图。

CAST反应器的工艺构造示意图

1)CAST 工艺优点

( 1)工艺流程简单，土建和设备投资低；

(2)耐水力冲击，运行灵活；

(3)在进行生物除磷脱氮操作时，整个工艺的运行得到良好控制，处理效果优于传统活性污泥法；

(4)运行简单，无需进行大械的污泥回流。

2)设计要点

(1)生物选择区的设置及污泥回流比的确定

生物选择区可根据实际情况设置在好氧或厌氧一缺氧的条件下运行，若以去除水中营养物质为目的，可选择在厌氧一缺氧条件下运行；如果原水中含有较高浓度的硫化物，则应在好氧一缺氧条件下运行，并合理控制氧化还原电位，以防止在非曝气阶段硫化细菌引起的污泥膨胀。有人认为在生物选择区内加上若干折流板使进水呈现活塞流状态，且将预反应区内的水以50%的比例回流至生物选择区内，与进水和来自主反应区的回流污泥相混合，这样会取得更好的脱氮除磷效果。在处理城市污水时生物选择区、预反应区和主反应区的适宜比例为1:2:17, 如果不设预反应区，则生物选择区宜占总反应体积的10%~15%。生物选择区的水力停留时间应允许能够生成非膨胀污泥以及通过快速吸附作用将水中溶解性底物转移至活性污泥中，通常生物选择区的停留时间为0. 5~1h,以不超过总水力停留时间的5%~10%为宜。主反应区向生物选择区的回流污泥一般是以每天将主反应区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（进水）、滗水、闲置4个基本过程组成，每个基本过程的时间对处理效果的影响都是很重要的，通常总循环时间可设置为 4~12h,合理的时间分配为：曝气时间占总循环时间的50%~60%,沉淀时间占30% , 滗水和闲置时间分别不超过10%和5%。但在实际应用中应根据进水水质由实验来确定最佳值。

(3) DO的控制

曝气时，DO浓度控制在2~3mg/L以下，出水总磷可稳定保持在1mg/L以下。

另外，在实际应用中还可根据需要进行碱度、值的调节，投加营养物质或化学沉淀剂等的操作以选择出最佳的操作条件。

3)应用实例

(1)处理规模与水质指标

处理规模为60000m³/d,以CAST工艺为主，污水指标如下表所示。

指标	COD	BOD5	TP	TN	NH3-N	SS
进水	280	145	5	35	20	200
排水	60	20	1	20	8	20

CAST工艺污水指标（单位mg/L）

(2) CAST 池主要工艺参数与设备

CAST生物处理池平均设计流量1250m³/h,分2组，每组2座池，单座池尺寸 44m×22m×6. 8m,生物选择池尺寸9m×3.75m×5. 6m;厌氧池（包含生物选择池） 尺寸22m×8. 95m×5. 8m,好氧池尺寸33m×22m×5. 8m;

设计污泥有机负荷为0. 087kgBOD5/(kgMLVSS•d);平均污泥浓度4000mg/L;泥龄为20d;设计日循环4个周期，每周期运行6h, 单周期时间分配为：进水1.5h, 曝气3.0h, 静沉1.0h,撇水及闲置1h;生化池最高水深5. 8m,最低水深3.7m,排水比0. 36;微孔曝气头单座2110个；单座池设滗水器1台，滗水能力2000m³/h;

单座池设搅拌机6台，生物选择池1台，厌氧区3台，好氧区2台，其中好氧区2台搅拌机功率均为11kW,其余4台3.5kW。单座池设回流污泥泵1台，单台流量378m³/h, 扬程18m;设剩余污泥泵1台，单台流量80m³/h ,扬程8. 7m。