随着现代工业迅速发展,城市和工业废水排放量加大,水质水量的不稳定性日益加剧,废水中难降解有机物的种类和数量不断增加,传统生物处理工艺的不足日益暴露出来;同时由于人们环保、健康意识的增强和生活水平的提高,对生活区域水体环境质量的要求也不断提高。这两方面的因素造成以去除悬浮物和有机污染物为目标的传统污水处理工艺难以为继。本研究在深入研究国内外复合生物反应器研究成果基础上,从增加生物量和提高传质速率入手,选择具有高效脱氮、除磷效能的循环活性污泥法(CAST)工艺作为研究对象。本课题率先将自行研制的生物填料与具有高效脱氮、除磷功能的CAST工艺结合起来,开发出循环活性污泥生物膜工艺(CAS-BT)工艺。并以此为基础进行实验室动态模拟试验及工程化应用的研究。综合结果表明,在实验室内CAS-BT工艺对进水COD及其负荷变化具有较强适应能力,COD负荷在4.5Kg/m3-d以内时,出水COD浓度均可达到一级排放标准。整个试验期间COD去除率比较高,在91.88%～98.91%之间,BOD5去除率均在96%以上。采用该工艺建设东北某电站小区生活污水处理工程后,运转情况稳定,出水水质完全达到国家《污水综合排放标准》GB8978-96一级排放标准。创造了较大经济效益而且也产生了良好环境效益和社会效益。采用该工艺对长春市双阳污水处理厂进行技术改造后,系统在5个月内调试成功,并且在整个试验期间各项出水水质指标均达到了或优于设计值;除磷效果较好,去除率达51.6%～77.7%;NH3-N去除率达58.9%～98.7%。特别在冬季水温较低时,该系统出水水质虽较夏季时为差,但仍能稳定运行,达到出水水质指标。