分析研究以北京某污水处理厂实际规模CAST工艺为对象，对其原有工艺进行优化，研究其在冬季（12月份）的水处理效果，以期为CAST工艺在我国北方地区的冬季应用提供一些参考经验。
1.1 原有工艺
该污水厂的共有4 座CAST反应池，单池规模为55m×25m×5m，实验期间处理水量50 kt/d。CAST工艺的1个运行周期包括4个阶段，进水、曝气、沉淀、排水及闲置。采用4h 周期的运行模式，即每周期进水1h，非限制性曝气（边进水边曝气）1h，沉淀1h，排水闲置1h，共4h，每天6个周期。污泥回流体积比为20%，回流时间1h。
1.2 工艺优化
在前期实验的基础上，于2012 年对其原有CAST工艺进行优化，具体如下：
（1）在主反应区引入独立的搅拌。CAST池内设6 台液下搅拌器（叶轮直径为370 mm，电机功率为1.5 kW），其中进水混合段1 台，厌氧段3 台，好氧段2 台，以保证泥水的混合。
（2）改变曝气时间。进水时间1h，0～0.5h 边进水边搅拌，0.5h 后开始曝气，曝气时间持续1.5h，沉淀1h，排水闲置1h，即相对先前的工艺，其启曝时间延后0.5h，曝气长度缩短0.5h。
（3）改变运行方式。CAST反应池以曝气- 非曝气方式交替运行，使活性污泥处于好氧- 缺氧- 厌氧的周期性变化之中。与此同时，采用分段进水时，将进水集中在缺氧段。
（4）延长回流时间。设2 台潜水污泥回流泵，单泵性能参数为：qV=170 m3/h，H=2.5 m，污泥回流时间1.5h，相对优化前延长0.5h。
1.3 水质及分析方法
该污水处理厂主要处理的是工业废水，COD 为267.0～1 408 mg/L，pH 为6.70～7.00，SS、NH4+-N、TN、TP 的质量浓度分别为90～1 330、29.60～41.00、39.80～71.30、3.38～14.00 mg/L。
水质分析测试主要是按照文献[9]中的标准方法进行：COD 用重铬酸钾法，NH4+-N含量用纳氏试剂分光光度法，TN 含量用碱性过硫酸钾- 消解紫外分光光度法，TP 含量用钼酸铵分光光度法，SS 含量用称量法，pH 和DO 含量的监测采用WTW340i 多功能在线测定仪。
