CASS生物反应器是SBR工艺的一种改良型工艺。CASS是利用活性污泥基质再生理论，将生物选择器与间歇式活性污泥法加以有机结合研究开发的新型高效好氧生物处理技术。
CASS主要具有以下特征：
根据生物选择性原理，利用位于反应器前端的预反应区作为生物选择器对进水中有机物进行快速吸附和吸收作用，提高了去除效率增强了系统运行的稳定性；
可变容积的运行提高了系统对水质水量变化的适应性和操作的灵活性；
根据生物反应动力学原理，使废水在反应器内的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高了容积利用率；
通过对反应速率的控制，使反应器以缺氧-好氧状态周期循环运行，微生物种类多，生化作用强，运行费用低；
在好氧条件下，在机物被降解的同时，污水中有机氮被异养菌氧化为氨氮，在供氧充足的条件下，氨氮再被硝化菌氧化成硝态氮，产生的能量用于合成新的硝化菌细胞。在缺氧条件下，反硝化细菌利用NO3-，通过混和液回流到缺氧段，在缺氧条件下，反硝化细菌利用NO3-作为最终电子受体，氧化水中有机物，用于产能和增殖。与此同时，硝酸盐被异化还原成氮气，从水中逸出，从而达到除氮的目的。
通过同时硝化/反硝化实现脱氮必须连续测定池子主曝气区的溶解氧数值，并加以控制调节，在曝气阶段需要不断调节溶解氧水平，在曝气开始时，溶解氧控制在较低的水平（约0.2-0.5mgO2/L），直到在曝气阶段结束前，才使溶解氧达到最高水平（约2-3mgO2/L）。
这种运行方式无需如前置反硝化系统那样需要将硝酸盐氮从硝化区回流至反硝化区，因此可省去内循环系统，而且在CASS系统中，也不需要单独设置一个缺氧运行阶段以进行反硝化。
在主曝气区进行上述过程时，在选择器中，大量吸收的易降解物质得到水解并转移至细胞内，从而提高了后续主曝气区内微生物的呼吸速率，加速了整个过程的进行。
CASS工艺主要优点如下：
⑴生化池中由于曝气和静止沉淀间歇运行，使基质BOD5和生物体MLVSS浓度随时间的变化梯度加大，保持较高的活性污泥浓度，增加了生化反应推动力，提高了处理效率。静止沉淀时，活性污泥处于缺氧状态，氧化合成大为减弱，但生物体内源呼吸在进行，保证了出水水质。
⑵工艺流程简单，运行方式灵活，无二次沉淀池，取消了大型贵重的刮泥机械的污泥设备。扩建方便。
⑶生化池分生物选择器、厌氧区和主曝气区，利用生物选择器及厌氧区对磷的释放、反硝化作用以及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用，增强了系统的稳定性；同时，曝气区和静止沉淀的过程中都同时进行着硝化和反硝化反应，因而具有除磷脱氮的作用。
⑷生物选择器的作用，是集中接纳含有高浓度有机物的来水和处于“饥饿”状态的回流活性污泥。具有抑制专性好氧丝状菌生长的作用，可有效的防止污泥膨胀。
⑸进水水量、水质的波动可用改变曝气时间的简单方法予以缓冲，具有较强的适应性。
⑹自动化程度高，保证出水水质。
⑺半静止状态沉淀，表面水力和固体负荷低，沉淀效果好。
⑻特别适合于中小城市污水处理厂的建设。
CASS法主要缺点为设备闲置率较高，因采用降堰排水，水头损失大。由于自动化程度高，故对操作人员的素质要求也高。
注：什么是生物选择器，它的作用是什么？
生物选择器是一种控制污泥膨胀的装置，设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器是应用生物竞争的原理，人为地在曝气池中造成某种有利于选择性地发展菌胶团细菌的生态环境，使菌胶团细菌迅速增长，抑制丝状菌过度增殖，从而控制污泥膨胀。
1 生物选择器的工作机理
1.1动力学选择性机理
污泥中活性微生物的增长都符合Monod方程：
(1／X)·(dX／dt)=μ=μmax[S/(KS+S)]
式中：X——生物体浓度，mg/L
S——生长限制性基质浓度，mg/L
μ——微生物比增长速率，d-1
KS——饱和常数，其值为μ=μmax/2时的基质浓度，mg/L
μmax——在饱和浓度中微生物的最大比增长速率，d-1
大多数丝状菌的KS和μmax值比菌胶团细菌低。按照Monod方程具有低KS和μmax值的丝状菌在低基质浓度条件下具有高的增长速率，而具有较高KS和μmax值的菌胶团细菌在高基质浓度条件下才占优势。
在基质浓度高时菌胶团的基质利用速率要高于丝状菌，故可以利用基质推动力选择性的培养菌胶团细菌而限制丝状菌的增长。根据这一原理可以在曝气池前设生物选择器，通过选择器对微生物进行选择性培养以防止污泥膨胀的发生。根据生物选择器中曝气与否可将其分为好氧、缺氧、厌氧选择器。具体方法是在曝气池首端划出一格或几格设置高负荷接触区，将全部污水引入第一个间格并使整个系统中不存在浓度梯度(进行搅拌使污泥和污水充分混合接触)。在好氧选择器内需对污水进行曝气充氧，而缺氧、厌氧选择器只搅拌不曝气。
好氧选择器防止污泥膨胀的机理是提供一个氧源和食料充足的高负荷区，让菌胶团细菌率先抢占有机物而不给丝状菌过度繁殖的机会。
缺氧选择器和厌氧选择器的构造完全一样，其功能取决于活性污泥的泥龄。当泥龄较长时会发生较完全的硝化，选择器内会含有很多硝酸盐，此时为缺氧选择器；当泥龄较短时选择器内既无溶解氧又无硝酸盐，此时为厌氧选择器。缺氧选择器控制污泥膨胀的主要原理是绝大部分菌胶团细菌能够利用选择器内硝酸盐中的化合态氧作氧源进行生长繁殖，而丝状菌没有此功能，因而其在选择器内受到抑制，大大降低了污泥膨胀的可能性。厌氧选择器控制污泥膨胀的主要原理是绝大部分种类的丝状菌都是好氧的，在厌氧状态下将受到抑制，而绝大部分的菌胶团细菌为兼性菌，在厌氧条件下将进行厌氧代谢，继续增殖。但应注意厌氧选择器的设置会增大产生丝硫菌污泥膨胀的可能性(菌胶团细菌的厌氧代谢产生的硫化氢为丝状菌的繁殖提供条件)，故厌氧选择器的水力停留时间不宜过长。
1.2 生物吸附机理
菌胶团细菌对溶解性有机物的吸附能力远高于丝状菌。在生物选择器中基质浓度很高，所以菌胶团细菌能够吸附较多的底物积累在细胞内，在进入曝气池后可利用这部分底物继续生长繁殖。
