Cấu trúc vật lý và vi mô của vật liệu lọc sinh học đá núi lửa được đặc trưng bởi bề mặt gồ ghề và micropore, đặc biệt thích hợp cho sự phát triển và sinh sản của vi sinh vật trên bề mặt của nó để hình thành màng sinh học.Vật liệu lọc đá núi lửa không chỉ có thể xử lý nước thải đô thị mà còn có thể xử lý nước thải công nghiệp hữu cơ sinh hóa, thoát nước sinh hoạt, nước nguồn ô nhiễm vi mô, v.v. nó còn có thể thay thế cát thạch anh, than hoạt tính, than antraxit làm vật liệu lọc trong xử lý cấp nước.Đồng thời, nó cũng có thể xử lý nâng cao nước đuôi sau quá trình xử lý thứ cấp của nhà máy xử lý nước thải và nước đã xử lý có thể đạt tiêu chuẩn nước tái sử dụng. Nó có thể được sử dụng để tái sử dụng nước tái chế.

Cấu trúc vi mô hóa học của vật liệu lọc sinh học đá núi lửa như sau

1. Độ ổn định hóa học của vi sinh vật: vật liệu lọc sinh học đá núi lửa có khả năng chống ăn mòn, trơ và không tham gia phản ứng sinh hóa của màng sinh học trong môi trường.

2. Điện bề mặt và tính ưa nước: bề mặt của bộ lọc sinh học đá núi lửa có điện tích dương, có lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.Nó có tính ưa nước mạnh, lượng lớn màng sinh học kèm theo và tốc độ nhanh.

3. Là chất mang màng sinh học, bộ lọc sinh học đá núi lửa không có tác dụng gây hại và ức chế đối với vi sinh vật cố định và người ta đã chứng minh rằng nó không ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật.

Hiệu suất thủy lực của bộ lọc sinh học đá núi lửa như sau

1. Độ xốp: độ xốp trung bình bên trong và bên ngoài khoảng 40%, khả năng chống nước nhỏ.Đồng thời, so với cùng loại phương tiện lọc, lượng phương tiện lọc cần thiết ít hơn, điều này cũng có thể đạt được mục tiêu lọc mong đợi.

2. Diện tích bề mặt riêng: diện tích bề mặt riêng lớn, độ xốp và trơ cao, có lợi cho sự tiếp xúc và phát triển của vi sinh vật, duy trì nhiều sinh khối vi sinh vật hơn và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển khối lượng oxy, chất dinh dưỡng và chất thải được tạo ra trong quá trình vi sinh vật sự trao đổi chất.

3. Hình dạng vật liệu lọc và kiểu dòng nước: do vật liệu lọc sinh học đá núi lửa không dạng hạt nhọn và hầu hết đường kính lỗ rỗng lớn hơn ceramsite nên nó có khả năng cản dòng nước nhỏ và tiết kiệm năng lượng tiêu thụ.