โครงสร้างทางกายภาพและจุลโครงสร้างของวัสดุกรองชีวภาพจากหินภูเขาไฟนั้นมีลักษณะเป็นพื้นผิวขรุขระและมีรูพรุนขนาดเล็ก ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเจริญเติบโตและการขยายพันธุ์ของจุลินทรีย์บนพื้นผิวเพื่อสร้างไบโอฟิล์ม วัสดุกรองจากหินภูเขาไฟไม่เพียงแต่สามารถบำบัดน้ำเสียจากเทศบาลเท่านั้น แต่ยังสามารถบำบัดน้ำเสียอินทรีย์จากอุตสาหกรรม น้ำทิ้งจากครัวเรือน น้ำจากแหล่งน้ำที่มีมลพิษเล็กน้อย ฯลฯ ได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังสามารถใช้แทนทรายควอตซ์ ถ่านกัมมันต์ และถ่านหินแอนทราไซต์เป็นวัสดุกรองในการบำบัดน้ำประปาได้ ในขณะเดียวกัน ยังสามารถบำบัดน้ำเสียส่วนเกินหลังจากกระบวนการบำบัดขั้นที่สองของโรงบำบัดน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ และน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วสามารถมีคุณภาพตามมาตรฐานน้ำนำกลับมาใช้ใหม่ได้

โครงสร้างจุลภาคทางเคมีของวัสดุไบโอฟิลเตอร์หินภูเขาไฟมีดังต่อไปนี้

1. ความเสถียรทางเคมีของจุลินทรีย์: วัสดุไบโอฟิลเตอร์จากหินภูเขาไฟทนต่อการกัดกร่อน เฉื่อยชา และไม่เข้าไปมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาทางชีวเคมีของไบโอฟิล์มในสิ่งแวดล้อม

2. ประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวและคุณสมบัติชอบน้ำ: พื้นผิวของไบโอฟิลเตอร์หินภูเขาไฟมีประจุบวก ซึ่งเอื้อต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ มีคุณสมบัติชอบน้ำสูง มีไบโอฟิล์มเกาะติดจำนวนมาก และเติบโตเร็ว

3. ในฐานะที่เป็นตัวกลางของไบโอฟิล์ม ไบโอฟิลเตอร์หินภูเขาไฟไม่มีผลเสียหรือยับยั้งต่อจุลินทรีย์ที่ตรึงอยู่ และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่ส่งผลกระทบต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์

ประสิทธิภาพทางไฮดรอลิกของไบโอฟิลเตอร์หินภูเขาไฟมีดังนี้

1. ความพรุน: ความพรุนเฉลี่ยทั้งภายในและภายนอกอยู่ที่ประมาณ 40% และมีความต้านทานต่อน้ำต่ำ ในขณะเดียวกัน เมื่อเทียบกับวัสดุกรองชนิดเดียวกัน ปริมาณวัสดุกรองที่ต้องการจะน้อยกว่า ซึ่งยังคงสามารถบรรลุเป้าหมายการกรองที่คาดหวังได้

2. พื้นที่ผิวจำเพาะ: พื้นที่ผิวจำเพาะสูง ความพรุนสูง และความเฉื่อยชา เอื้อต่อการสัมผัสและการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ รักษาชีวมวลของจุลินทรีย์ได้มากขึ้น และอำนวยความสะดวกในกระบวนการถ่ายเทมวลของออกซิเจน สารอาหาร และของเสียที่เกิดขึ้นในกระบวนการเผาผลาญของจุลินทรีย์

3. รูปทรงของวัสดุกรองและรูปแบบการไหลของน้ำ: เนื่องจากวัสดุกรองชีวภาพจากหินภูเขาไฟมีลักษณะเป็นเม็ดละเอียดไม่มีปลายแหลม และรูพรุนส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเซรามิก จึงมีความต้านทานต่อการไหลของน้ำน้อยและช่วยประหยัดพลังงาน