图5是总磷浓度的变化情况，进水浓度为4.80~9.69 mg·L?1，平均值7.02 mg·L?1。阶段I污泥浓度较低，浓度为3 372~3 715 mg·L?1，为提高污泥浓度，初始23 d不进行排泥，出水总磷浓度变化幅度较大，为0.20~14.88 mg·L?1，平均浓度为4.96 mg·L?1，表现出一定的除磷能力。该阶段共运行44 d，运行数据表明系统在A/O/A/O运行模式下得以迅速富集一定比例的聚磷菌。阶段II稳定运行条件，正常排泥，维持污泥浓度为4 500~6 000 mg·L?1，15 d后总磷浓度趋于稳定，出水浓度为0~0.55 mg·L?1，出水总磷平均值为0.07 mg·L?1。
磷的去除受泥龄的影响最大，有必要保证稳定的排泥并且保持较高的污泥浓度(4 500~6 000 mg·L?1)。此外，严格控制曝气量的大小(DO 2~3 mg·L?1)，避免过度曝气对生物除磷的影响[23];CASS反应器生物选择区的设置有效地加强了脱氮，一定程度上减轻了硝态氮对释磷作用的影响。阶段 II能够实现稳定的除磷性能，也与主反应区中非曝气段的设置有关，非曝气段有利于聚磷菌的富集。
2.5 反硝化聚磷菌的比例及硝酸盐与磷酸盐去除关系的测定
污泥的释磷/吸磷实验在实验室温度22 ℃下进行。由图6可知，缺氧吸磷反应和好氧吸磷反应主要发生在前90 min，前30 min缺氧速率和好氧速率比较接近，可能与溶液中DO有关;之后好氧聚磷占据优势，好氧吸磷速率与缺氧吸磷速率拉开差距。好氧吸磷污泥与缺氧吸磷污泥的污泥浓度分别为3 500 mg·L?1和3 400 mg·L?1，计算前90 min的好氧吸磷速率和缺氧吸磷速率分别为2.25 mg? (g?h)?1(以MLSS计)和1.80 mg· (g·h)?1(以MLSS计)，得出反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例为80.00%。该富集比例与张智谋等报道的CAST中81.10%、77.10%和79.70%以及李慧等采用SBR得出的80.68%相当，高于A2N2双污泥系统中67.81%。结果表明，该CASS工艺可实现一定比例反硝化聚磷菌的富集，且操作简单，相比A2N-SBR、A2/O等改良工艺具有一定的优势。
通过进行多组释磷/缺氧吸磷实验，得出磷酸盐的吸收量与硝酸盐的去除量之间的关系(见图7)。对图7中数据进行线性拟合分析，得出磷酸盐吸收量是硝酸盐去除量的1.139 8倍，R2=0.964 2。考虑到溶液中可能存在的DO和COD对缺氧反硝化吸磷的影响，可推知硝酸盐的去除量与磷酸盐的吸收量呈线性关系。该结果与杨文婷等研究得到的结果(磷酸盐吸收量是硝酸盐去除量的1.213 8倍，R2=0.982 8)相当。此外，该结果同时也表明CASS在阶段 II稳定运行期间的污泥具有良好的反硝化除磷能力，可维持一定比例的反硝化聚磷菌。 CASS反应器对氨氮的去除
CASS反应器对氨氮的去除情况如图3所示。进水氨氮浓度较高，平均浓度达到83.00 mg·L?1。阶段I氨氮的去除很不稳定，去除率在18.89%~96.32%之间上下波动，平均去除率为57.72%;至阶段II，氨氮的去除率逐渐趋于稳定，维持在81.14%~99.07%之间，平均去除率为95.15%。研究证明，氨氮的去除主要依靠硝化菌的硝化作用，氨氮的去除效果与曝气时间也密切相关。在阶段I，由于周期时间较短(4 h)，曝气时间为1 h，难以实现对高浓度氨氮的去除。在阶段 II，周期时间为6 h，在保证DO为2~3 mg·L?1前提下，曝气时间延长到3 h，达到一般CASS工艺的要求。结果显示，采用阶段II运行模式之后，氨氮的去除率降幅明显，阶段II能够实现高氨氮生活污水中氨氮的稳定去除，出水浓度基本可达到城市污水排放标准(GB 18918-2002)一级A标准(氨氮低于5 mg·L?1)。
2.3 CASS反应器对TN的去除
原生活污水中TN浓度为65.56~118.61 mg·L?1，平均值为85.30 mg·L?1，成分主要以氨氮为主。硝氮浓度较低(0~9.92 mg·L?1)，平均浓度2.15 mg.L?1，不会对聚磷菌的释磷作用产生明显影响。TN去除情况如图4所示。阶段I去除率变化幅度较大(1.76%~76.89%)，平均值为40.14%，其原因可归结为曝气量的变化和进水TN浓度的变化所致。至阶段II，反应器稳定控制参数，污泥浓度稳定在4 500~6 000 mg·L?1，TN去除率逐渐趋于稳定，最高去除率95.48%，最低去除率57.83%，平均去除率82.17%，稳定运行期平均出水浓度为11.58 mg·L?1，基本达到城市污水排放标准(GB 18918-2002)一级A标准(TN低于15 mg·L?1)[21]。实验首先以阶段I方式运行44d，此阶段主要用以探究CASS反应器在A/O/A/O运行模式下富集聚磷菌以及处理实际生活污水中氮、磷的能力。CASS工艺通常按进水-曝气-沉淀-排水4个阶段周期性运行，周期时间为4 h时，曝气时间设置为2 h。有些污水厂为应对TN(以氨氮为主)冲击负荷(TN为100 mg·L?1左右)，采用6 h运行模式，曝气时间延长为4 h。本实验进水为高氨氮生活污水(51.66~91.72 mg·L?1)，且采用间歇曝气，故参数调节以曝气时间为主。阶段II周期时间为6 h，保证较长的好氧停留时间以应对进水中的TN负荷。当达到一定的脱氮除磷能力后，反应器采用阶段II运行模式运行，至第66 天，反应器取得较好的脱氮除磷效果，并实现稳定运行。