Aktif çamur topak oluşumunun mekanizması ile ilgili en yaygın kabul gören hipotez, hücre dışı polimerlerin ve filamentli bakterilerin köprü etkisidir. Bu nedenle aktif çamur sistemlerinde çamur-su ayırma problemi aşağıdaki yönlerden de açıklanabilir:
1. Dağınık Büyüme
Topaklanma önleyici veya çamur parçalanması olarak da bilinen dağınık büyümenin genel olarak hücre dışı polimerlerin eksikliğinden veya bu polimerlerin aktif çamur mikroorganizmalarının birbirine yapışmasını engelleyen köprüleme etkisine müdahalesinden kaynaklandığına inanılmaktadır. Dağınık büyümeye yol açabilecek faktörler şunları içerir: -topaklanmayan bakterilerin aşırı büyümesi; iki değerlikli katyonların (örneğin, kalsiyum ve magnezyum iyonları) tek değerlikli katyonlara (potasyum ve sodyum iyonları) oranının düşük olması; biyosürfaktanların-topaklanma önleyici etkisi; toksinlerin girmesi nedeniyle çamur zehirlenmesi; şok yüklerin veya çamur kaybının neden olduğu F/M oranında keskin bir artış; ve havalandırma tankında anaerobik çamurun geniş-alan asitlenmesi ve parçalanması.
Bu tür flokların boyutları büyük ölçüde farklılık gösterir; daha büyük floklar hızlı bir şekilde batarken, daha küçük floklar yavaşça batarak bulanık bir süpernatan ile süreksiz bir katman oluşturur.
2. İğne-şekilli çamur topakları
Aktif çamur topakları yalnızca topak benzeri bakteriler içerdiğinde ve filamentli bakteriler içermediğinde, bunlar genellikle çok küçüktür (75 µm kadar küçük), gevşek ve kırılgandır. Bu topaklara iğne-şekilli çamur topakları denir.
Biyolojik flokülasyon etkisiz olduğunda, özellikle mekanik havalandırma veya büyük kabarcıklı difüzörler kullanıldığında, bu floklar havalandırma tankındaki türbülanslı akışla kolaylıkla parçalara ayrılır. Ek olarak, çeşitli pompalar, yer çekimi savakları ve kıvrımlı borular türbülans yaratarak bu topakları daha da küçük parçalara ayırabilir. Çamur yüklemesi (F/M) çok düşük olduğunda, çamurun yaşlanması da iğne şeklinde çamur topaklarına yol açabilir.
Bu flokların boyutları önemli ölçüde farklılık gösterir; daha büyük floklar hızlı bir şekilde çökelirken, daha küçük floklar yavaş yavaş çökerek bulanık bir süpernatan ile süreksiz bir katman oluşturur.
3. Dağınık asılı floklar
Bazen ikincil çöktürme tankının yüzeyinde gevşek topakların asılı olduğu görülebilir, ancak atık su temiz kalır. Çökeltme testleri çamur çökelme hızının yavaş olduğunu gösterdi. Bu olaya gevşek flok süspansiyonu denir. Bunun temel nedeni, çamur yükünün (F/M) çok yüksek olması, aktif çamur mikroorganizmalarının logaritmik büyüme aşamasında olması, bunun sonucunda aktif çamurda yüksek enerji seviyesi, güçlü mikrobiyal aktivite, gevşek çamur flok dokusu, zayıf flok oluşumu ve çökelme zorluğudur. Çamur yüklemesi uygun şekilde azaltıldığında gevşek floklar kaybolabilir.