Bùn phát triển phân tán khi vi khuẩn không tạo bông bùn mà phát triển phân tán tự do dưới dạng những cá thể riêng biệt hay những cụm nhỏ có kích thước 10 – 20 µm. Tốc độ lắng trọng lực của những cá thể hay những cụm nhỏ này rất chậm và không xuất hiện vùng lắng trong bể lắng 2. Điều này làm ảnh hưởng đến quá trình bùn hoạt tính như sau:
- Hiệu suất bể lắng 2 thấp, nước ra khỏi bể đục. - Lượng bùn tuần hoàn lại ít, tuổi bùn nhỏ.
Có thể khái quát các nguyên nhân gây ra hiện tượng bùn phát triển phân tán như sau:
- Trong nước thải có các thành phần hữu cơ khó phân hủy, tải trọng bùn lớn. - Quá trình quang hợp của các vi sinh vật cũng bị hạn chế bởi sự hiện diện của các chất độc hại, các hợp chất ức chế trong nước thải.
Bùn phát triển phân tán không phải là vấn đề thường gặp trong xử lý thông thường hay khử dinh dưỡng bằng bùn hoạt tính, vì hiện tượng này thường thấy ở thời gian lưu bùn rất thấp, từ 1-3 ngày. Nó có thể xuất hiện ở giai đoạn đầu hoặc sau khi một lượng lớn vi sinh vật trôi ra khỏi hệ thống. Nước thải đô thị do thành phần có nhiều hợp chất cao phân tử, các chất keo, các chất rắn lơ lửng nên thường kết bông tốt hơn nước thải tổng hợp từ cống rãnh. Tại trung tâm nghiên cứu xử lý nước thải nổi tiếng Los Angeles Hyperion, người ta đã thử chuyển xử lý thông thường sang xử lý ở tải trọng cao bằng bùn hoạt tính với thời gian lưu bùn là 1,5 ngày. Kết quả cho thấy độ
đục ở dòng ra vẫn không tăng. Tuy nhiên, chỉ số lắng của bùn lại tăng, SVI trong khoảng 150-210 mg/l.