?活性炭是一種經特殊處理的炭，將有機原料（果殼、煤、木材等）在隔絕空氣的條件下加熱，以減少非碳成分（此過程稱為炭化），然后與氣體反應，表面被侵蝕，產生微孔發達的結構 （此過程稱為活化）。
污水的預處理階段
去除懸浮物和膠體：活性炭具有較大的比表面積和豐富的孔隙結構，在污水預處理中可以作為一種吸附劑來去除水中的懸浮物和膠體。當污水通過裝有活性炭的過濾裝置時，活性炭的孔隙能夠攔截和吸附這些微小的顆粒物質，使污水變得澄清。例如，在一些含有較多泥沙和有機物膠體的污水中，活性炭可以有效地減少這些物質的含量，防止它們在后續處理設備（如管道、泵、反應池等）中沉積或堵塞，從而提高整個污水處理系統的運行效率。
去除部分有機物和異味：許多污水在進入污水處理廠時會帶有刺鼻的氣味，這主要是由于污水中含有揮發性有機化合物（VOCs）。活性炭可以吸附這些有機化合物，如硫化氫、甲硫醇等產生異味的物質。同時，對于污水中一些溶解性的有機污染物，如油脂、表面活性劑等，活性炭也能在預處理階段進行部分吸附，減輕后續生物處理單元的負擔。例如，在食品加工廢水或生活污水中，活性炭能夠吸附污水中的油脂和一些簡單的有機分子，降低污水的化學需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）。
污水的深度處理階段
去除微量有機物：在經過生物處理后的污水中，仍然可能含有一些難以生物降解的微量有機物，如農藥殘留、內分泌干擾物、多環芳烴等。活性炭的吸附作用在這個階段就顯得尤為重要。它可以通過物理吸附和化學吸附的方式，將這些微量有機物吸附在其表面和孔隙中，從而降低污水中這些有害物質的含量。例如，在處理含有農藥殘留的農業灌溉廢水時，活性炭能夠有效地去除水中的微量農藥，使處理后的水達到回用標準或者更嚴格的排放標準。
去除重金屬離子：污水中的重金屬離子（如汞、鉛、鎘、鉻等）對環境和人體健康具有嚴重危害。活性炭可以通過離子交換、表面絡合等方式吸附重金屬離子。其表面的官能團（如羧基、羥基等）能夠與重金屬離子發生化學反應，將重金屬離子固定在活性炭上。例如，在電鍍廢水處理中，活性炭可以吸附廢水中的鉻離子，經過后續的解吸和回收處理，還可以實現重金屬的資源化利用。
脫色處理：許多工業廢水（如印染廢水、造紙廢水等）含有大量的色素，這些色素如果直接排放會對水體造成嚴重的視覺污染。活性炭對色素有很好的吸附效果，能夠使污水的顏色變淺甚至達到無色狀態。在印染廢水處理中，活性炭可以吸附各種染料分子，無論是水溶性染料還是難溶性染料，都可以通過活性炭的吸附作用而去除，從而使處理后的廢水符合排放標準。
污水的回用階段
提高回用水水質：隨著水資源的日益短缺，污水回用越來越受到重視。活性炭在污水回用處理中可以進一步凈化污水，去除水中殘留的雜質、有機物和微生物等，使處理后的水達到更高的水質標準，滿足不同的回用用途。例如，對于中水回用系統（如用于沖廁、綠化、景觀補水等），活性炭可以作為最后的深度處理單元，確保回用水的安全性和舒適性，去除可能引起異味、顏色和健康風險的物質。
消毒副產物的去除：在污水消毒過程中，可能會產生一些消毒副產物，如三鹵甲烷、鹵乙酸等。這些消毒副產物具有一定的毒性，對人體健康存在潛在危害。活性炭能夠吸附這些消毒副產物，減少其在回用水中的含量。在飲用水的深度處理和污水回用用于飲用水補充的過程中，活性炭對消毒副產物的去除是保障水質安全的重要環節。