由于活性炭具有巨大的比表面积及发达的孔隙结构，在吸附脱除水中的污染物的同时，也成为水中微生物的理想栖息场所。在适宜的温度及营养条件下，将其用于水处理，可以同时发挥活性炭吸附和微生物生物降解的双重作用，这种作用被称为生物活性炭。活性炭上面的吸附质能够为微生物提供稳定的生息环境，而微生物的存在也为活性炭提供了生物再生功能，总的效果是将带有穿透现象的不稳定吸附过程转化为准稳态过程。

用于水处理的活性炭包括粉状活性炭和颗粒状活性炭。粉状活性炭一般采用直接投入原水的方式，用于除去季节性产生的稼味等异臭、异味，以及除去表面活性剂、农药等，还可以在发生化学物质污染水源事故的时候作为应急处理措施。使用粉状活性炭进行水处理多为间歇操作，根据水源的不同要注意控制加料比例、混合接触时间以及投料点的选择。使用颗粒活性炭进行水处理，一般采用固定床或移动床进行连续操作，活性炭需定期再生。颗粒炭和粉状炭作用相同，但颗拉炭不易流失，容易再生重复使用，适合用于污染较轻、需连续运行的水处理工艺，而粉状炭目前不易回收，一般为一次性使用，用于间歇地污染较重的水处理工艺。

在处理工业废水中.活性炭在一级、二级、三级处理工序中均可使用。对于污染成分复杂的工业废水，多数情况下需要将几种处理工艺组合起来进行处理，活性炭往往在组合工艺中zui后的深度处理中应用。另外，活性炭可以与不同的材料联合应用，组成新的工艺技术，以取得更好的处理效果.

在废水的一级物化处理工序中，活性炭主要用作絮凝吸附分离剂，用于吸附或协助絮凝一些难生化降解或对微生物有毒害的有机污染物。zui典型的应用技术是粉末活性炭工艺，在石化、印染、焦化工业废水中投加适量粉状活性炭，可除去废水中不可生物降解的色度、臭味，避免曝气池发泡现象，同时可以使混凝絮体或生物絮体迅速增长而沉淀，还能除去废水中的重金属离子及其络合物.

对于印染和石油化工这类COD、BOD含盆较高的废水，活性炭也可用于二级处理组合系统。在二级生化降解处理工序中，活性炭多用作各种新型高负荷生化反应器的生物膜载体填料，可以富集有机物，提高生化降解速率和zui终转化率，还能够提高反应器高负荷水质水量冲击。同时，活性炭作为生物膜载体，还能够形成生物活性炭，ji大地延长了活性炭的使用寿命。

目前活性炭在净水中的应用已十分广泛。在美国和日本，饮用水净化活性炭吸附设施非常普遍;发达国 家用于水处理的活性炭约占活性炭总用量的40%-5 0%,美国每年用于水处理的活性炭占美国活性炭生产总量的45%以上。我国北京的上水已全部经过活性炭净化，上海、深圳等城市也正在推行，家庭活性炭净水器应用也开始普及。预计不远的将来，活性炭在我国水处理领域将获得飞跃式发展。