مدل سازی به عنوان یک قسمت اصلی از عملیات طراحی و بهره برداری سیستم تصفیه فاضلاب در نظر گرفته می شود. همچنین مدل های ریاضی را می توان در زمان طراحی، عملیات بهره برداری، بهینه سازی سیستم تصفیه خانه فاضلاب بکار برد. مدل ها ابزاری عالی برای ساده سازی و افزایش درک پیچیدگی های درونی یک سیستم تصفیه خانه بیولوژیک می باشند. آنها می توانند در پیش بینی رفتار و پاسخ سیستم در مقابل شوک های مختلف مفید باشند. در این تحقیق، مدل سازی قسمت تصفیه بیو لوژیکی فاضلاب یک پالایشگاه نفت انجام شده است. ظرفیت این تصفیه خانه 7600 متر مکعب در روز می باشد که دارای دو حوضچه هوادهی، هریک با ظرفیت 1800 متر مکعب می باشد. نرم افزار بیووین به عنوان شبیه ساز مورد استفاده قرار گرفته و پس از مدل نمودن، رفتار سیستم در جریان های برگشتی متفاوت بررسی گردیده است. تغییرات برخی پارامتر ها مورد بحث و بررسی قرار گرفته و نتایج با واقعیت مطابقت داده شده اند. نتایج بیانگر آن است که امکان کاهش بی او دی در مدل تا ppm2.2 قابل پیش بینی شده که از مقدار حالت واقعی فرایند (ppm30-20) فاصله فاحشی دارد. پیش بینی کاهش کل ذرات معلق در مدل مقدار حدود 5 پی پی ام می باشد که تقریبا یک سوم مقدار واقعیppm 16 می باشد. mlss مناسب در 25 درصد الی 60 در صد می باشد. نرخ انتقال اکسیژن در 40 درصد جریان برگشتی 8/254 می باشد.