Một thiết bị xử lý nước thải theo phương pháp phân hủy sinh học được coi như thiết bị khuấy trộn lý tưởng có mô hình được mô tả bằng phương trình liên hệ sau (xem hình vẽ) Với là lưu lượng tổng của pha lỏng vào và ra khỏi hệ thống (coi là hằng số); là thể tích làm việc của hệ thống (xem bảng); , : tương ứng là nồng độ vào và ra của hệ; ; : phương trình tốc độ tổng của phản ứng.