水处理活性炭吸附广泛应用于在城市污水处理、饮用水及工业废水处理。 颗粒活性炭常常应用于吸附分子，颗粒活性炭吸附性决定应用性，而吸附性和各种炭型的孔大小分布相关。以水蒸气活化的泥煤基、 褐煤基和椰壳基粉状活性炭为例：泥煤基活性炭具有微孔和中孔，颗粒活性炭可供多种应用；褐煤基炭具中孔较多，颗粒活性炭而且还有较大的中孔，纯净水处理活性炭，提供优良的可入性；椰壳基颗粒活性炭中主要是微孔，仅适用于低分子的去除。水处理活性炭主要用来吸附水中的杂质和有毒有害物质，这些杂质和有毒有害物质，大多以固体或液体的型态残留在水中，水处理活性炭，它们颗粒或分子的直径，要比气体分子的直径大几百，甚至千倍。净水用活性碳的微孔，就是针对吸附水中这些污染物而设计的。因此，由于净水用活性碳与净化空气用的活性炭，在内部微孔组织和结构上存在许多差异，所以净水用活性碳，是不能用来净化室内空气中有害气体的。
水处理活性炭用于连续吸附，被处理的水通过炭吸附床，使水得到净化，这种方法在形式上与固定床完全一样，也称为动态吸附。 能被活性炭吸附的物质很多，包括有机的或无机的，离子型的或非离子型的，此外，活性炭的表面还能起催化作用，所以可用于许多不同的场合。水处理活性炭选用椰壳、果壳、木质或煤为原料，采用高温水蒸汽活化工艺生产，经破碎或筛选以及后处理精加工制成的颗粒活性炭。水处理活性炭具有发达的中孔结构、吸附容量大、快速过滤等特点，主要适用于饮用水、酒类和各种饮料用水的净化及各类生产、生活废水的净化处理。水处理活性炭采用水蒸汽物理活化法精制而成，无毒无味、孔隙发达、不含对水质有不良影响的水溶物质，能吸附液相中的有机化合物或无机化合物，具有吸附能力强、过滤速度快等优点。净水活性炭适用于饮用水、酒类、饮料类用水的深度净化提纯，也可以用于工业废水、污水、池水净化循环使用。
粉状活性炭对水质、水温和水量变化具有很强的适应性。对于含有相同有机污染物的污水，工业级水处理活性炭，活性炭在高浓度或低浓度下均具有良好的去除效果。粉状活性炭水处理装置占地面积小，易于自动控制，操作管理简单。粉状活性炭对某些金属化合物也具有很强的吸附能力，例如Hg、 Pb、 Ni、 Cr、 Co等。因此，活性炭还用于电镀废水、冶炼废水的处理，污水处理活性炭，也具有良好的效果。再生后的饱和活性炭可以再利用而不会造成二次污染。碱再生后，可以回收有用物质，例如高浓度的含酚废水。可以用于废水处理的煤质活性炭与粉状活性炭有差不多相同的效果，但是粒状碳不易丢失，并且易于回收和再利用。煤质活性炭比较适用于生活中的低污染的水处理工艺，并且粉状碳目前难以回收，一般是一次性消耗品，通常用于间歇性污水处理设备过程。
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