?活性炭是一種經(jīng)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(yīng)，表面被侵蝕，產(chǎn)生微孔發(fā)達的結(jié)構(gòu) （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(jié)構(gòu)，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(zhì)，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(zhì)的含量，防止它們在后續(xù)處理設(shè)備（如管道、泵、反應(yīng)池等）中沉積或堵塞，從而提高整個污水處理系統(tǒng)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(fā)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(chǎn)生異味的物質(zhì)。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(xù)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(jīng)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(nóng)藥殘留、內(nèi)分泌干擾物、多環(huán)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(zhì)的含量。例如，在處理含有農(nóng)藥殘留的農(nóng)業(yè)灌溉廢水時，活性炭能夠有效地去除水中的微量農(nóng)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(huán)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(luò)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(fā)生化學反應(yīng)，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(jīng)過后續(xù)的解吸和回收處理，還可以實現(xiàn)重金屬的資源化利用。
脫色處理：許多工業(yè)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(tài)。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(zhì)：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(zhì)、有機物和微生物等，使處理后的水達到更高的水質(zhì)標準，滿足不同的回用用途。例如，對于中水回用系統(tǒng)（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(zhì)。
消毒副產(chǎn)物的去除：在污水消毒過程中，可能會產(chǎn)生一些消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷、鹵乙酸等。這些消毒副產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)物的去除是保障水質(zhì)安全的重要環(huán)節(jié)。