CAST工艺(cyclic activated sludge technology)也称为循环式活性污泥法,由于具有多种优点,已广泛应用于我国的污水处理。然而,CAST工艺是引进于国外,运行的技术参数主要借鉴了国外的经验,由于水质、设备的不同,使该工艺在我国的使用目前仍是起步阶段。特别是我国的北方地区,冬季天气寒冷,CAST处理效果不显明。为了推进CAST在我国北方地区的应用,本研究以北方的CAST工艺为研究对象,开展了CAST工艺的稳定性研究,寻找存在的问题,并针对问题,以冬季污水处理效果为重点,兼顾其他季节,对传统的CAST工艺进行优化,提高其污染物去除能力,为CAST工艺在我国北方推广提供理论依据。首先对原有的CAST工艺的稳定性进行研究,经过一年的运行统计表明,有机污染物(COD、BOD)的去除率较高,而氨氮、总氮、总磷的去除率较低,氮磷出水浓度均未达到城镇污水处理厂污染物排放一级标准,且出水浓度变化大,不稳定。优化前,CAST工艺的氮磷去除效果呈现明显的季节变化,通常是夏季高于冬季,特别是冬季,去除率较低。工艺缺陷是优化前CAST脱氮除磷效果较低的一个重要原因。为了提高CAST工艺的脱氮除磷效果,针对原有的CAST工艺存在问题进行优化：在主反应区引入独立的搅拌,缩短曝气0.5 h,采用分段进水时,回流时间延长0.5 h。优化后,夏季的污染物去除率略有提高,但稳定性比原来有较大的幅度的增强。冬季的污染物去除能力得到极大的提高,出水中的COD、NH4-N、TN和TP平均含量均达到城镇污水处理厂污染物排放一级标准。综上所述,CAST工艺优化后,不仅稳定性增加,污染物的去除率也有提高,特别是显著提高冬季的污染物去除效果。