完整的CASS工艺可分为4个阶段，以一定的时间序列运行。
1 充水-曝气阶段
边进水、边曝气，并将主反应区的污泥回流至预反应区(生物选择器)。在该阶段，曝气系统向反应池内供氧，一方面满足好氧微生物对氧的需要，另一方面有利于活性污泥与有机物的混合与接触，从而使有机亏染物被微生物氧化分解。同时，污水中的氨氮也通过微生物的硝化作用转化为硝态氮。
2 充水-沉淀阶段
辱止曝气，进行泥水分离，但不停止进水，且污泥回流也不停止。停止曝气后，微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解，随着溶解氧含量的降低，好氧状态逐渐向缺氧转化，并发生一定的反硝化作用。由于沉淀初期，前一阶段曝气所产生的搅拌作用使污泥发生絮凝作用，随后以区域沉降的形式沉降，因此，即使在该阶段不停止进水，依然能获得良好的沉淀效果。当混合液的污泥浓度为3500mg/L～5000mg/L，沉淀后污泥浓度可达15000mg/L左右。
3 滗水阶段
沉淀阶段完成后，置于反应池末端的滗水器在程序控制下开始工作，自上而下逐层排出上清液。排水结束后，滗水器将自动复位。排水过程中，反应池底部污泥层内由于较低的溶解氧含量而发生反硝化作用。CASS反应器在滗水阶段需停止进水。若处理系统有两个或两个以上CASS池，当一个CASS池处于滗水阶段时，可将原水引入其他CASS池；若处理系统只存在一个CASS反应器时，原水可先流入反应器前的集水井中。为了提高污泥浓度，加强反硝化及聚磷菌的过量释磷，污泥回流系统照常运行。
4 充水-闲置阶段
闲置阶段的时间一般较短，主要保证滗水器在此阶段内上升到原始位置，防止污泥流失。若在此阶段进行适量的曝气，则有利于恢复污泥的活性。正常的闲置期通常在滗水器恢复待运行状态4min后开始。
CASS工艺的运行就是上述4个阶段依次进行并不断循环重复的过程。典型的运行周期为4h，其中曝气2h，沉淀1h，滗水1h。
CASS工艺主要技术特征
1 连续进水，间断排水
传统SBR工艺为间断进水，间断排水，而实际污水排放大都是连续或半连续的，CASS工艺可连续进水，克服了SBR工艺的不足，比较适合实际排水的特点，拓宽了SBR工艺的应用领域。虽然CASS工艺设计时均考虑为连续进水，但在实际运行中即使有间断进水，也不影响处理系统的运行。
2 运行上的时序性
CASS反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。
3 运行过程的非稳态性
每个工作周期内排水开始时CASS池内液位最高，排水结束时，液位最低，液位的变化幅度取决于排水比，而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的。
4 溶解氧周期性变化，浓度梯度高
CASS在反应阶段是曝气的，微生物处于好氧状态，在沉淀和排水阶段不曝气，微生物处于缺氧甚至厌氧状态。因此，反应池中溶解氧是周期性变化的，氧浓度梯度大、转移效率高，这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能耗都是有利的。实践证实对同样的曝气设备而言，CASS工艺与传统活性污泥法相比有较高的氧利用率。
