La hipótesis más aceptada sobre el mecanismo de formación de flóculos de lodo activado es el efecto puente de polímeros extracelulares y bacterias filamentosas. Por lo tanto, el problema de separación de agua-lodos en sistemas de lodos activados también se puede explicar a partir de los siguientes aspectos:
1. Crecimiento disperso
Generalmente se cree que el crecimiento disperso, también conocido como anti-floculación o desintegración de lodos, se debe principalmente a la falta de polímeros extracelulares o a la interferencia con el efecto puente de estos polímeros, lo que impide que los microorganismos de lodos activados se adhieran entre sí. Los factores que pueden provocar un crecimiento disperso incluyen: crecimiento excesivo de bacterias no-floculantes; una proporción baja de cationes divalentes (por ejemplo, iones de calcio y magnesio) a cationes monovalentes (iones de potasio y sodio); el efecto anti-floculación de los biosurfactantes; intoxicación por lodos por introducción de toxinas; un fuerte aumento en la relación F/M causado por cargas de choque o pérdida de lodos; y acidificación y desintegración de lodos anaeróbicos en grandes áreas-en el tanque de aireación.
Estos flóculos varían mucho en tamaño; los flóculos más grandes se hunden rápidamente, mientras que los más pequeños se hunden lentamente, formando una capa discontinua con un sobrenadante turbio.
2. Flóculos de lodo en forma de aguja-
Cuando los flóculos de lodo activado contienen solo bacterias similares a flóculos-y ninguna bacteria filamentosa, normalmente son muy pequeños (tan pequeños como 75 µm), sueltos y quebradizos. Estos flóculos se denominan flóculos de lodo en forma de aguja-.
Cuando la biofloculación es ineficaz, estos flóculos se cortan fácilmente en fragmentos por el flujo turbulento en el tanque de aireación, especialmente cuando se utiliza aireación mecánica o difusores de burbujas grandes. Además, varias bombas, vertederos de gravedad y tuberías tortuosas pueden crear turbulencias, cortando aún más estos flóculos en pedazos pequeños. Cuando la carga de lodos (F/M) es demasiado baja, el envejecimiento de los lodos también puede provocar la formación de flóculos de lodos en forma de aguja-.
Estos flóculos varían considerablemente de tamaño; los flóculos más grandes se sedimentan rápidamente, mientras que los más pequeños se sedimentan lentamente, formando una capa discontinua con un sobrenadante turbio.
3. Flóculos suspendidos dispersos
A veces se pueden ver flóculos sueltos suspendidos en la superficie del tanque de sedimentación secundario, pero el efluente permanece claro. Las pruebas de sedimentación mostraron que la velocidad de sedimentación del lodo era lenta. Este fenómeno se llama suspensión de flóculos sueltos. La razón principal es que la carga de lodo (F/M) es demasiado alta, los microorganismos del lodo activado se encuentran en la fase de crecimiento logarítmico, lo que resulta en un alto nivel de energía en el lodo activado, una fuerte actividad microbiana, una textura de flóculos de lodo suelto, una pobre formación de flóculos y dificultad para sedimentarse. Cuando la carga de lodos se reduce adecuadamente, los flóculos sueltos pueden desaparecer.