I Instalasi pengolahan air limbah (IPAL) berperan penting dalam mengatasi pencemaran lingkungan dan meningkatkan derajat kesehatan masyarakat di sekitarnya. Proses yang terjadi di dalamnya merupakan proses yang kompleks, sinergi antara proses biokimia oleh mikroorganisme dan proses kimia fisik fluida air. Salah satu aspek yang mempengaruhi keberhasilan proses pengolahan air limbah adalah aspek hidrodinamika, yang dipengaruhi pula oleh debit aliran serta adanya pengaruh aerator sebagai suplai oksigen. Tujuan penelitian adalah untuk memperoleh optimasi kinerja unit pengolahan air limbah parit oksidasi dengan melakukan pemodelan karakteristik hidrodinamika yang dikalibrasi terhadap reaktor skala laboratorium. Penelitian ini terdapat dua pendekatan dalam pengerjaannya yaitu pendekatan simulasi numerik melalui model komputasi dan pendekatan eksperimental melalui studi perunut dan pengukuran kecepatan pada reaktor skala laboratorium. Hasil dari penelitian pada tahap pertama yaitu model matematis 1 fasa dalam 3 dimensi yang dikalibrasi terhadap penelitian skala laboratorium menunjukan kesesuaian antara hasil simulasi komputasi dengan pengamatan eksperimental. Dalam tahap berikutnya akan dilaksanakan simulasi model 3 fasa baik melalui penelitian komputasi maupun penelitian eksperimental skala laboratorium, yang akan menggambarkan mekanisme hidrodinamika skala mikro di dalam pengolahan air limbah yang akan bermanfaat untuk upaya optimasi kinerja pengolahan dalam unit parit oksidasi.