由于活性炭具有巨大的比表面積及發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，在吸附脫除水中的污染物的同時(shí)，也成為水中微生物的理想棲息場(chǎng)所。在適宜的溫度及營(yíng)養(yǎng)條件下，將其用于水處理，可以同時(shí)發(fā)揮活性炭吸附和微生物生物降解的雙重作用，這種作用被稱為生物活性炭。活性炭上面的吸附質(zhì)能夠?yàn)槲⑸锾峁┓€(wěn)定的生息環(huán)境，而微生物的存在也為活性炭提供了生物再生功能，總的效果是將帶有穿透現(xiàn)象的不穩(wěn)定吸附過程轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過程。

用于水處理的活性炭包括粉狀活性炭和顆粒活性炭。粉狀活性炭一般采用直接投入原水的方式，用于除去季節(jié)性產(chǎn)生的霉味等異臭、異味，以及除去表面活性劑、農(nóng)藥等，還可以在發(fā)生化學(xué)物質(zhì)污染水源事故的時(shí)候作為應(yīng)急處理措施。使用粉狀活性炭進(jìn)行水處理多為間歇操作，根據(jù)水源的不同要注意控制加料比例、混合接觸時(shí)間以及投料點(diǎn)的選擇。使用顆粒活性炭進(jìn)行水處理，一般采用固定床或移動(dòng)床進(jìn)行連續(xù)操作，活性炭需定期再生。顆粒活性炭和粉狀活性炭作用相同，但顆粒炭不易流失，容易再生重復(fù)使用，適合用于污染較輕、需連續(xù)運(yùn)行的水處理工藝，而粉狀炭目前不易回收，一般為一次性使用，用于間歇地污染較重的水處理工藝。

粉狀活性炭在處理水源中突發(fā)臭味、工業(yè)污染方面有很好的應(yīng)用。2005年9月~11月期間，由于密云水庫(kù)臭味物質(zhì)含量高，北京水務(wù)集團(tuán)第九水廠采用了向輸水管道中投加粉狀炭的技術(shù)，有效地除了異味。在松花江受到硝基苯和苯污染期間，哈爾濱市供排水集團(tuán)在建設(shè)部專家組的指導(dǎo)下，利用第九水廠的技術(shù)及時(shí)處理了水中硝基苯，達(dá)到了水質(zhì)要求。在使用粉狀炭時(shí)，必須根據(jù)所要去除污染物的種類和濃度進(jìn)行吸附試驗(yàn)，以確定活性炭種類和數(shù)量。投加粉狀炭之前，應(yīng)注意先將炭粉制成炭漿定量均勻地加入水中，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，除污染效果越好。

目前活性炭在凈水中的應(yīng)用已十分廣泛。在美國(guó)和日本，飲用水凈化活性炭吸附設(shè)施非常普遍；發(fā)達(dá)用于水處理的活性炭約占總用量的40%~50%，美國(guó)每年用于水處理的活性炭占美國(guó)活性炭生產(chǎn)總量的45%以上。我國(guó)北京的上水已全部經(jīng)過活性炭?jī)艋虾！⑸钲诘瘸鞘幸舱谕菩校彝セ钚蕴績(jī)羲鲬?yīng)用也開始普及。預(yù)計(jì)不遠(yuǎn)的將來，活性炭在我國(guó)水處理領(lǐng)域?qū)@得飛躍式發(fā)展。