高效掛膜輕質(zhì)濾料在物理微觀結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)為表面粗糙多微孔，這些特點特別適用于微生物在其表面生長、繁殖，形成生物膜。火山巖濾料在曝氣生物濾池方面不僅能處理市政污水，以及可生化的有機工業(yè)廢水、微污染水等，也可在給水處理中取代石英砂、活性炭、無煙煤等用作過濾介質(zhì)，同時還可對已經(jīng)過污水處理廠二級處理工藝后的尾水做深度處理，其處理出水達回用水標準后可作中水回用。

火山巖生物濾料在化學微觀結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)為：1、微生物化學穩(wěn)定性：火山巖生物濾料抗腐蝕，具有惰性，在環(huán)境中不參與生物膜的生物化學反應。 2、表面電性與親水性：
火山巖生物濾料表面帶有正電荷，有利于微生物固著生長，親水性強，附著的生物膜量多且速度快。 3、對生物膜活性的影響方面：作為生物膜載體，火山巖生物濾料對所固定的微生物無害、無抑制性作用，實踐證明不影響微生物的活性

水力學方面特點

  1、空隙率：內(nèi)外平均孔隙率在40%左右，對水的阻力小，同時與同類濾料相比，所需濾料量少，同樣能達到預期過濾目標。
  2、比表面積：比表面積大、開孔率高且惰性，有利于微生物的接觸掛膜和生長，保持較多的微生物量，有利于微生物代謝過程中所需的氧氣與營養(yǎng)物質(zhì)及代謝產(chǎn)生的廢物的傳質(zhì)過程。
  3、濾料形狀與水的流態(tài)：由于火山巖生物濾料是無尖粒狀，且孔徑大多數(shù)比陶粒要大，所以在使用時對水流的阻力小，節(jié)省能耗。
污水處理火山巖生物濾料在小規(guī)模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝，比使用活性污泥工藝更有優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在：①微生物相方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應的微生物多樣化，微生物的食物鏈較長，世代時間較長的微生物易于存活，在分段運行中每段都能夠形成優(yōu)勢菌種;② 在處理工藝上，各種生物膜工藝對水質(zhì)水量變化均有較強的適應性，
污泥沉降性能良好、易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護、節(jié)能。

2005年，清華大學為了完成國家的環(huán)保和資源綜合利用項目課題，完成了國家科技攻關成果，再次證明了火山巖濾料在城市飲用水應用的價值。采用“火山巖顆粒填料生物接觸厭氧法”作為預處理技術去除水中有機物和氨氮，生物載體采用惰性顆粒填料——火山巖陶粒，它具有粒徑小（直徑2-6mm）、易掛膜、氧的傳質(zhì)效率高，兼有過濾作用、經(jīng)濟性強等優(yōu)點，生物預處理與傳統(tǒng)處理的組合工藝，出水經(jīng)氯消毒，其致變活性低于傳統(tǒng)處理工藝的出水。