CAST工艺和A2/O工艺是前两种工艺的升级型，也是城市污水处理厂采用的主要工艺模式。CAST污水处理工艺又称为周期循环活性污泥工艺，其特点是由四组独立生化反应池组成一整套生化污水处理系统，依靠反应的时间差，四个反应池分别进行进水-厌氧搅拌-好氧曝气-沉淀滗水四个过程，循环交替进行连续的污水处理。它的优点是去除COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、SS（废水悬浮物）、氨氮、磷效率高，出水水质稳定，可有效地控制活性污泥膨胀；系统组成简单、运行灵活，采用组合式模块结构，方便分期建设和扩建工程；在污水进水瞬时严重超标时，污水处理厂只有一组反应池受到的冲击，其他三组不受影响，污水处理厂可以维持正常工作。

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缺点是污水处理量不能超过设计能力，缺少调节空间；自动化程度要求高，使用设备投入较多，设备闲置率高；每组反应池都是一套独立的污水处理系统，占地空间大，维修维护相对成本高。适用于污水处理量较少，污水水质不稳定，有少量工业污水混入的污水处理厂。A2/O工艺是一种常用的二级污水处理工艺，可用于二级或三级污水处理。后续增加深度处理后，可作为中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。其特点是在反应池的不同部分，分别进行厌氧搅拌-缺氧-好氧曝气-出水步骤，可连续进行污水处理工作。A2/O工艺的优点是不同环境条件和微生物菌群的有机配合，能同时去除有机物、脱氮除磷；反应设备投入少，设备使用率高；不会发生污泥膨胀，沉降性较好；
占地较小，维修维护成本较低。缺点是对城市污水的要求高，脱磷脱氮效果不如CAST工艺，当污水进水瞬时严重超标，特别是工业污水的冲击时，可能造成反应池污泥中毒，甚至整个污水处理厂瘫痪，得重新进行污泥驯化。该工艺适合污水进水水质相对平稳，无工业污水瞬时袭扰的环境。城市的排水系统包括：排水用户、排水管网、污水处理厂、排入水体。污水处理厂选型主要考虑污水管网承担污水区域水质特点、污水量、未来发展空间等方面。合理选型对城市污水处理来说很重要。管网收集的污水以居民、商业、办公的生活污水为主，适合采用A2/O工艺。因为该区域污水水质成份相对简单，水质污染指标相对稳定，不会对污水处理厂产生冲击，未来区域发展的污水量增加相对较小。