由于炭具有巨大的比表面积及发达的孔隙结构，在吸附的脱除水中的污染物的同时，也成为了水中微生物的理想栖息场所，在适宜的温度及营养的条件下，将其用于水处理，可以同时发挥吸附和微生物生物降解的双重作用，这种作用被称为生物炭，它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炭提供了生物再生的功能，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
活性炭包括粉状炭和颗粒状炭，粉状一般都采用直接投人原水的方式，则用除去季节性的产生稼味等异臭，异味，以及除去表面活性剂，农药等，而且还可以在发生化学物质污染水源事故的时候作为应急的处理措施，使用粉状炭进行水处理多为间歇的操作，根据水源的不同要注意控制加料的比例、混合接触的时间及投料点的选择，使用颗粒炭进行水处理，一般采用固定床或移动床进行连续操作，需定期再生。颗粒炭和粉状炭的作用相同，但颗拉炭不易流失，容易再生重复的使用，适用于污染比较轻，需要连续运行的水处理工艺，而且粉状炭目前不易回收，一般都为一次性的使用，用于间歇地污染较重的水处理工艺。
粉状炭在处理的水源中突发臭味、工业污染方面有很好的应用，之前由于水库臭味物质含盆高，采用了向摘水管道中投加粉状炭的技术，有效地去除了异味，在松花江受到硝基苯和苯污染期间，及时处理了水中硝基苯，达到了水质要求，在使用粉状炭时，必须根据所要去除污染物的种类和浓度进行吸附试验，以确定
活性炭种类和数量，投加粉状炭之前，应注意先将炭粉制成炭浆定量均匀地加人水中，接触时间越长，除污染效果越好。
目前炭在净水中的应用已十分广泛，在国外，饮用水净化炭吸附的设施非常普遍；发达国家用于水处理的炭约占总用量的40%-50%，美国每年用于水处理的炭占美国炭生产总量的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，家庭净水器应用也开始普及，预计不远的将来，炭在我国水处理的领域将获得飞跃式的发展。
以地表水为水源的自来水厂都设有1. 5m深的煤质颗粒炭滤池，滤池为给水处理中的深度处理工艺，可以有效地除去水中色度、异臭异味和溶解的有机污染物，提高供水水质，刚填入炭池的新炭主要以物理和化学吸附为主，在使用了一定时间后炭的表面形成了生物膜，则以生物降解的作用为主。
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