木质活性炭：通常以木屑、果壳等为原料，经炭化、活化等工艺制成。木质活性炭具有发达的微孔结构，比表面积大，吸附性能优异，尤其对水中的小分子有机物、色素、异味等有很强的吸附能力。它的机械强度相对较低，但由于其环保、可再生的特点，在饮用水深度处理、食品饮料行业用水净化等对水质要求极高的领域应用广泛。

煤质活性炭：以优质煤炭为原料，通过物理或化学方法活化处理。煤质活性炭的微孔、中孔和大孔结构较为合理，具有较大的比表面积和较高的吸附容量。它的机械强度高，耐磨性好，成本相对较低，因此在工业废水处理、城市污水处理等大规模水处理场景中应用普遍，可有效去除水中的有机物、重金属离子、酚类、氰化物等污染物。

果壳活性炭：主要以椰子壳、核桃壳等果壳为原料。果壳活性炭的孔隙结构发达，吸附性能强，特别是对水中的余氯、农药残留、三卤甲烷等具有良好的去除效果。同时，其表面化学性质稳定，不易产生二次污染，在饮用水净化、纯净水制备、电子超纯水制备等领域发挥着重要作用。

粉末活性炭：外观为黑色粉末状，粒度极细，通常在 200 目以上。粉末活性炭具有巨大的比表面积，能迅速与水充分接触并发生吸附作用，吸附速度快，处理效果好。但其缺点是难以回收，一般采用投加后与水混合，经过一定时间吸附后，通过沉淀、过滤等后续工艺从水中分离出来，常用于应急处理突发水污染事件，以及在常规水处理工艺中作为辅助手段，强化对水中污染物的去除。

颗粒活性炭：呈颗粒状，有不同的粒径规格。颗粒活性炭的机械强度高，可反复使用，装填在固定床、移动床或流化床等过滤设备中，用于连续式水处理过程。它在水净化过程中，不仅能有效吸附水中的有机物、异味、色度等，还能起到一定的过滤作用，截留水中的悬浮颗粒。广泛应用于各类工业用水和生活用水的净化处理。

柱状活性炭：外形为圆柱状，是将活性炭原料与粘结剂混合后，通过挤压成型、炭化、活化等工艺制成。柱状活性炭具有较高的机械强度和良好的吸附性能，孔隙结构分布均匀，在水处理中具有较长的使用寿命和稳定的处理效果。常用于大型水处理工程，如自来水厂的深度处理、工业循环水的净化等。

去除异味和色度：水中的异味和色度可能来自天然有机物、藻类代谢产物、工业废水排放等。活性炭能够有效吸附这些致色、致臭物质，使饮用水口感更好，外观更清澈透明。

去除有机物和微量污染物：对水中的农药残留、多环芳烃、内分泌干扰物等微量有机污染物有很强的吸附能力，可降低其在饮用水中的浓度，保障饮用水的化学安全性。

去除余氯：在自来水消毒过程中，会残留一定量的余氯，过量的余氯会对人体健康产生潜在危害。活性炭通过表面的化学反应，将余氯还原为氯离子，消除余氯对人体的不良影响。

有机废水处理：对于含有大量有机物的工业废水，如印染废水、制药废水、食品加工废水等，活性炭可吸附废水中的染料、药物中间体、糖类、蛋白质等有机物，降低废水的化学需氧量（COD），提高废水的可生化性，为后续的生物处理创造有利条件。

重金属废水处理：利用活性炭的吸附性能和表面化学性质，可去除废水中的汞、镉、铅、铬等重金属离子。活性炭表面的官能团能够与重金属离子发生络合、离子交换等反应，将重金属离子固定在活性炭表面，从而实现废水的净化。

含酚废水处理：活性炭对酚类化合物有良好的吸附效果，能有效降低废水中酚的含量，使其达到排放标准。在处理含酚废水时，可将活性炭与其他处理方法，如化学氧化、萃取等结合使用，提高处理效率。

深度处理：在城市污水处理厂的二级处理出水基础上，通过活性炭吸附进一步去除水中残留的有机物、氮、磷等污染物，使出水水质达到更高的标准，可用于中水回用，如城市景观用水、道路喷洒、工业冷却用水等。

污泥处理：在污泥处理过程中，活性炭可作为添加剂，改善污泥的脱水性能，降低污泥的含水率，减少污泥的体积，便于污泥的后续处置和利用。

直接投加：对于粉末活性炭，可根据水质情况和处理要求，将其直接投加到待处理水中。投加时需配备专门的投加设备，确保粉末活性炭能够均匀分散在水中，充分发挥其吸附作用。投加量一般根据水质的污染程度和处理目标通过试验确定，通常在几毫克 / 升至几百毫克 / 升之间。

固定床吸附：颗粒活性炭或柱状活性炭常用于固定床吸附装置。将活性炭装填在吸附塔或过滤器中，待处理水自上而下或自下而上通过活性炭床层，在水流与活性炭的接触过程中，水中的污染物被活性炭吸附去除。固定床吸附装置具有操作简单、处理效果稳定等优点，但需要定期对活性炭进行再生或更换。

移动床吸附：在移动床吸附系统中，活性炭在吸附塔内处于缓慢移动状态，待处理水从塔底进入，与自上而下移动的活性炭逆流接触，实现污染物的吸附去除。移动床吸附的优点是活性炭利用率高，可连续运行，但设备结构相对复杂，对操作管理要求较高。

流化床吸附：流化床吸附是利用上升水流的作用，使活性炭在吸附塔内呈流化状态。待处理水从塔底进入，与流化的活性炭充分混合接触，污染物被迅速吸附去除。流化床吸附具有传质速度快、处理效率高、占地面积小等优点，但对水质和水量的波动较为敏感，需要精确控制操作条件。

与絮凝沉淀工艺结合：在水处理过程中，先向水中投加絮凝剂，使水中的悬浮颗粒和胶体物质凝聚成较大的絮体，然后投加粉末活性炭。活性炭吸附在絮体表面，不仅能增强絮体的吸附能力，提高对污染物的去除效果，还能改善絮体的沉降性能，使沉淀过程更加高效。

与生物处理工艺结合：将活性炭与生物处理工艺相结合，形成生物活性炭工艺。在生物活性炭系统中，活性炭为微生物提供了良好的附着载体，增加了微生物的浓度和活性，同时微生物的代谢作用又能不断更新活性炭的吸附表面，提高活性炭的吸附性能。这种协同作用可有效去除水中的有机物、氨氮等污染物，提高污水处理效果。

热再生法：将饱和活性炭加热至高温，使吸附在活性炭表面的有机物分解、挥发，从而恢复活性炭的吸附性能。热再生法是目前应用最广泛的活性炭再生方法，可分为干燥、热解、活化三个阶段。热再生法的再生效率高，但能耗大，设备投资成本高，且在再生过程中会导致部分活性炭损失。

化学再生法：利用化学试剂与吸附在活性炭表面的污染物发生化学反应，将污染物从活性炭表面解吸出来，实现活性炭的再生。常用的化学试剂有酸、碱、氧化剂等。化学再生法具有再生条件温和、设备简单等优点，但再生效果相对较差，可能会造成二次污染。

生物再生法：利用微生物的代谢作用，将吸附在活性炭表面的有机物分解为二氧化碳和水等无害物质，使活性炭得到再生。生物再生法具有能耗低、无二次污染等优点，但再生速度较慢，再生效率有限，一般适用于处理吸附了可生物降解有机物的活性炭。