Mô hình nghiên cứu được làm bằng thủy tinh có kích thước L x B x H = 45 cm x 12 cm x 30 cm, bề dày 5 mm, chiều cao bảo vệ 3 cm, thể tích hữu dụng của mô hình 16,2 L. Với thể tích này, mô hình được bố trí thành 5 ngăn bằng các tấm vách đứng và vách treo. Trong đó, cụm bể thiếu khí ABR (gồm ngăn 1, 2, 3, 4) được đậy kín với kích thước mỗi ngăn là 9 cm x 12 cm x 30 cm tương ứng với dung tích hình học là 3,5 L và dung tích hữu dụng là 3,2 L, các ngăn 1 – ngăn 2 (Ngăn1+2) và ngăn 3 – ngăn 4 (Ngăn3+4) thông với nhau ở dưới đáy bể. Tổng dung tích của các ngăn thiếu khí là 12,8 L (3,2 L x 4 ngăn). Ngăn thứ 5 nối tiếp là ngăn hiếu khí MBBR, có thể tích 3,2 L, để hở, bổ sung vật liệu tiếp xúc dạng giá thể di động và được cấp khí bằng máy thổi khí SP 2000. Nối tiếp sau ngăn MBBR là ngăn thứ 6 với thể tích hữu dụng 3,2 L, ngăn này được sử dụng để chứa nước thải sau xử lý của hệ thống ABR-MBBR, để tuần hoàn nước thải vào ngăn 1 và giữ lại bùn trôi ra sau bể MBBR. Nước thải tinh bột mì sau hồ sinh học kỵ khí, được lấy từ Cơ sở Sản xuất tinh bột mì Nguyễn Thành Tân tại xã Trường Đông, huyện Hòa Thành, tỉnh Tây Ninh. Với nồng độ chất hữu cơ CODtc dao động trong khoảng 120 – 256 mgl, N-NH4+ là 44,43 – 51,60 mgl và nitơ tổng là 48,75 – 64,40 mgl.