活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温和缺氧条件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面积，通常1克活性炭的表面积达500～1500米,因而具有很强的物理吸附能力，能有效地吸附废水中的有机污染物。此外，在活化过程中活性炭表面的非结晶部位上形成一些含氧官能团，如羧基（―COOH）、羟基(―OH)、羰基[88-01]。这些基团使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的性能，能有效地去除废水中一些金属离子。
有粉末炭和粒状炭之分，前者用于废水处理，通常采用混悬接触吸附的方式；后者用于废水处理，则采用过滤——吸附的方式。处理系统有两种：一是用活性炭直接处理二级处理出水；二是二级处理出水经化学澄清、去除营养物、过滤以后用粒状炭吸附。
应用粒状活性炭床，必须对废水进行预处理，去除油脂，减少悬浮固体,使悬浮物含量少于50毫克/升,以免堵塞炭层、增加水头损失，并避免频繁地进行反冲洗。
粉末活性炭处理法又称生物-物理处理法、
投料曝气法和加粉末炭曝气法。它是在的基础上将粉末活性炭投入曝气池，这样既充分利用了废水处理设备，又提高了处理效果。
用这种方法去除污染物，一般认为是吸附和微生物氧化分解的协同作用。活性炭的大量微孔吸附了有机物和废水中的氧气，为微生物群的生长繁殖提供了高浓度的营养源，而微生物代谢过程中产生的酶和辅酶又被吸附和富集在活性炭的微孔中，加之炭上微生物和有机物接触时间较长，使难以降解的有机物也有可能经生物氧化而分解。粉末活性炭处理法一般包括三个步骤：①剧烈混和,使炭迅速分散到污水中；②接触吸附和氧化,使炭悬浮在污水中进行混悬吸附和氧化；③液-固分离,将炭从污水中分离出来，然后进行再生。
主要用于除去水中有机物、色度及余氯。装填不同性能的活性碳，可达到不同的处理目的。作为纯水脱盐系统前处理，可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染。特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。当作为离子交换的前处理系统应用时，可有效地保证离子交换树脂的使用寿命，提高出水水质，防止树脂中毒污染，影响正常使用。
活性炭的吸附能力以物理吸附为主，降低水的氧化度；除去水中三卤化物（THM）、胶体、余氯、微生物、嗅味及部分金属离子等。过滤器下部用精制石英砂作承垫层，工作层填料为精选果壳活性炭，以保证良好的过滤和吸附效果，且不会在反洗过程中出现乱层现象。其吸附和脱色能力主要体现在以下几方面：
a、能吸附水中的有机物、细菌、胶体微粒、微生物。
b、可吸附氧、氨、溴、碘等非金属物质。
c、可吸附金属离子，如：银、砷、铋、钴、六价铬、汞、锑、锡等离子。
d、可有效去除色度和气味。[1]
影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有：污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。
