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循环式活性污泥法简称为CAST工艺，其又可以被称之为周期循环活性污泥工艺。CAST工艺基本上是在一个反应器中完成的，并根据曝气/曝气沉淀、出水等顺序循环工作，并且每个池子交替间歇运行，是对SBR工艺的有效改造和完善。CAST工艺是在SBR工艺的基础上增设了污泥回流设施和生物选择器，同时对其时序进行了相应的调整，不仅提高了污水处理的可靠性，而且还提高了城镇污水处理的效果。
CAST工艺工作原理
在一个反应器中CAST工艺可以完成有机污染物的泥水分离和生物降解过程。实际上，可以把CAST工艺划分为四个阶段，分别为进水-曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段、闲置阶段。
（1）进水-曝气阶段。在CAST工艺中，进水和曝气是同时进行的，其一般是从主反应区把污泥回流到预反应区中，该阶段的回流比为30%。该阶段需要曝气系统持续曝气，这样不仅可以确保活性污泥与有机物充分混合，从而加快微生物对有机污染物的氧化分解，而且还能确保好氧微生物对氧的基本需求。
（2）沉淀階段。该阶段需要停止曝气操作，并借助池中残留的溶解氧，微生物可以继续对有机物进行氧化分解。当微生物活动一段时间后，池内溶解氧的含量将会逐渐减少，并从好氧状态逐渐转变成缺氧状态，随后就发生了硝化反应。同时，该阶段整个池内一直保持静止状态，并且依靠重力作用完成泥水分离过程。
（3）滗水阶段。沉淀阶段结束之后，位于CAST池尾部的滗水器将会自动降下，并把上清液从上到下逐渐排出，当排水逐渐完成时滗水器将会自动上升至开始的位置。该阶段完成污泥回流过程，从而使生物选择区污泥的浓度明显提升，促进硝化反应进行，同时该阶段也完成了磷的释放过程。
（4）闲置阶段。其主要是为了使滗水器回到初位置，避免曝气阶段污泥进入滗水器中，对水质的整体质量产生影响。同时，该阶段也可以使污泥的吸附能力得到恢复。
CAST工艺的特点
CAST工艺重要的特征是不设独立的沉淀池及其刮泥系统，在CAST工艺中，活性污泥始终保持在一个池子中进行生物反应和泥水分离，因此，CAST系统能节约大量基建投资和运行费用。当由于进水流量和水质发生变化而影响污泥性质时（如絮凝效果等），可简单地通过调节变化进水和曝气循环过程，而使系统重新恢复正常状态，开发CAST工艺的主要目标是尽可能降低设备投资，简化工艺流程及其操作过程，提高系统的可靠性和运行的灵活性。
CAST工艺的特点主要可归纳为几点：（1）池子总容积减少，土建工程费用降低；（2）能很好地缓冲进水水量和水质的波动，雨季无需设置调节池，进水的波动可用改变曝气时间的简单方法即可予以缓冲；（3）处理效果好，排出的剩余污泥稳定化程度较高；（4）无需调协二沉池和庞大的回流污泥泵站；（5）占地面积少；（6）无污泥膨胀，污泥指数不超过50～70mL/g；（7）自动化程度高，人工操作简单，但管理运行较复杂，与之相关的设备质量要求较高，应有较高的设备维护水平及能力。
CAST工艺主要设备
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。
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。
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。
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。
小城镇污水处理工艺选择
氧化沟工艺
氧化沟又名氧化渠，在我国的应用早可以追溯到五十年代初期，由于该工艺简单、好管理，在我国得到速度推广和应用。沟体的平面形状呈环形、长方形、L形、圆形或其他形状，具有*水力学特征和工作特性。和传统的活性污泥法相比，氧化沟工艺明显可以节省掉调节池、初沉池和污泥消化池，流程简单化，而且出水水质比以前要好，操作企业也比较方便，运行费用还比较节省。具有较好的处理效果。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，氧化沟提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力，一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍，水在沟内的停留时间较长，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。我国自20世纪80年代起也相继采用此工艺处理各类城市污水，取得了良好的效果。并在实践中发展演化成多种形式，如T型氧化沟和DE型氧化沟、Orbal氧化沟。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，交替进行反应和沉淀，流程简洁，具有生物脱氮功能。Carrousel氧化沟兼有*混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，但水深不宜过大，充氧动力效率低，不具备脱氮除磷功能。
SBR法
我国80年代开始对SBR进行研究，应用已比较广泛。如：昆明市日处理污水量zui高可达30万吨的第三污水处理厂，采用SBR法，出水水质稳定，达到了设计标准；天津经济技术开发区污水处理厂所采用的SBR法的变形工艺，是中国目前大的SBR法城市污水处理厂。传统SBR法处理污水是将连续流工艺中污水先进入反应池，进水时形成厌氧、缺氧，然后进入沉淀池泥水分离，曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀。这种方法不需要回流污泥，无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧过程，沉淀性能好，有机物去除效率高，提高难降解废水的处理效率，抑制丝状菌膨胀，不需要二沉池和污泥回流、工艺简单。适用于中、小型污水处理厂。随着SBR法的不断改进，SBR法发展成多种改良型：ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。这几种方法与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，轮流运转，间歇处理。这几种方法虽有它的优点，但每座池子都需安装曝气设备，水头损失大，设备利用率低，投资大，自动化程度相当高。
