HRAPS
HRAPS dinh dưỡng đượcloạibỏ thông qua sự đồng hóa thành sinh khối tảo. Vì vậy, cần kiểm soát các yếu tố có khả năng ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo trong hệ thống HRAPs để tối ưu hóa hiệu quả. Quang hợp là động lực thúc đẩy sự hấp phụ các chất dinh dưỡng và hình thành của sinh khối và hiệu quả của nó là khối lượng vi tảo thu được (Grobbelaar năm 2010; Wilhelm và Jakob 2011). Các yếu tố có ảnh hưởng đến quang hợp bao gồm các yếu tố vật lý như ánh sáng, sự xáo động và nhiệt độ; các yếu tố hóa học như lượng dinh dưỡng, pH và độ mặn; các yếu tố sinh học như sự cạnh tranh giữa loài và nhiễm virus (Grobbelaar 2000; Larsdotter 2006a; González-Fernández và cs. 2011). Việc thiết kế và hoạt động của một HRAPs có thể ảnh hưởng đến một số các yếu tố này và ảnh hưởng đến tế bào tảo. Ánh sáng trong HRAPs được thay đổi bởi độ sâu của ao, nồng độ sinh khối và sự xáo trộn. Những yếu tố này ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu quả của quang hợp và cuối cùng là năng suất (Grobbelaar/ 2009; Donna L. Sutherland, 2013).
Những hệ thống HRAPs thường được xây dựng theo hình tròn, nông, theo dạng đường đua (raceways) với năng lượng đầu vào thấp, đã được sử dụng trên toàn thế giới để xử lý nước thải trong nhiều năm. HRAPs thường được thiết kế ở độ sâu 8-20 inches (20-50 cm) và duy trì 1-3 ngày. Một HRAP duy trì trạng thái hiếu khí bằng cách sử dụng sự phân bố của vi tảo và một số hình thức trộn cơ khí đầu vào năng lượng thấp, chẳng hạn như một bánh khuấy quay chậm. Việc khuấy trộn ngăn chặn sự hình thành của lớp bùn có thể dẫn đến điều kiện yếm khí (Brian H. Kiepper, 2013).
Donna L. Sutherland đã mô tả thiết kế hệ thống HRAP để xử lý nước thải tại nhà máy xử lí nước thải Christchurch, Newzeland. Hệ thống này bao gồm bốn vòng đơn liền kề, đất lót mương HRAPs, mỗi vùng nước diện tích 12.500 m2, độ sâu hoạt động của mương 0,35 m và tổng khối lượng 4,375 m3. Trong mỗi HRAPs, có một bánh khuấy được sử dụng để trộn nước thải trong mương ở một vận tốc nước trung bình ngang mặt là 0,2 m s-1. Tốc độ dòng chảy nước thải là 486 m3 mỗi ngày từ mỗi HRAP, tương đương thời gian lưu nước là 9 ngày. Trong những tháng mùa đông, HRAPs được vận hành với thời gian lưu là 9 ngày, trong mùa thu và mùa xuân thời gian lưu là 7 ngày và trong suốt mùa hè là 5,5 ngày (Donna L. Sutherland et al., 2013).