Struktur fisik dan mikro dari material biofilter batuan vulkanik dicirikan oleh permukaan yang kasar dan pori-pori mikro, yang sangat cocok untuk pertumbuhan dan reproduksi mikroorganisme di permukaannya untuk membentuk biofilm. Material filter batuan vulkanik tidak hanya dapat mengolah air limbah perkotaan, tetapi juga air limbah industri organik biokimia, air limbah domestik, air sumber yang tercemar mikro, dll. Material ini juga dapat menggantikan pasir kuarsa, karbon aktif, dan antrasit sebagai media filter dalam pengolahan air minum. Pada saat yang sama, material ini juga dapat melakukan pengolahan lanjutan untuk air sisa setelah proses pengolahan sekunder di instalasi pengolahan air limbah, dan air yang telah diolah dapat mencapai standar air yang dapat digunakan kembali.

Mikrostruktur kimia material biofilter batuan vulkanik adalah sebagai berikut:

1. Stabilitas kimia mikroba: material biofilter batuan vulkanik tahan korosi, inert, dan tidak ikut serta dalam reaksi biokimia biofilm di lingkungan.

2. Muatan listrik permukaan dan hidrofilisitas: permukaan biofilter batuan vulkanik memiliki muatan positif, yang kondusif untuk pertumbuhan mikroorganisme. Ia memiliki hidrofilisitas yang kuat, jumlah biofilm yang menempel dalam jumlah besar, dan kecepatan yang cepat.

3. Sebagai pembawa biofilm, biofilter batuan vulkanik tidak memiliki efek berbahaya dan menghambat pada mikroorganisme yang diimobilisasi, dan telah terbukti tidak memengaruhi aktivitas mikroorganisme.

Kinerja hidraulik biofilter batuan vulkanik adalah sebagai berikut:

1. Porositas: porositas rata-rata di dalam dan di luar sekitar 40%, dan resistensi terhadap air rendah. Pada saat yang sama, dibandingkan dengan jenis media filter yang sama, jumlah media filter yang dibutuhkan lebih sedikit, sehingga dapat mencapai tujuan penyaringan yang diharapkan.

2. Luas permukaan spesifik: luas permukaan spesifik yang besar, porositas tinggi dan inert, yang kondusif untuk kontak dan pertumbuhan mikroorganisme, mempertahankan lebih banyak biomassa mikroba, dan memfasilitasi proses transfer massa oksigen, nutrisi dan limbah yang dihasilkan dalam proses metabolisme mikroba.

3. Bentuk material filter dan pola aliran air: karena material filter biologis batuan vulkanik berbentuk butiran tidak runcing, dan sebagian besar diameter porinya lebih besar daripada keramik, maka material ini memiliki hambatan aliran air yang kecil dan menghemat konsumsi energi.