吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标.吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中，吸附速度决定了净水需要和吸附剂接触时间。
        活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附能力就越强。
        水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量.吸附反应通常是放热反应，因此温度低对吸附反应有利。

        活性炭在饮用水中的应用
        臭氧-活性炭联用深度处理技术
        活性炭是一种由大孔,中孔,微孔组成的多孔性物质, 对有机物的去除主要靠中孔和微孔的吸附作用.臭氧活性炭联用深度处理技术采取先臭氧氧化后活性炭吸附,在活性炭吸附中又继续氧化的方法.其基本原理是在炭层中投加臭氧,使水中的大分子转化为小分子,改变其分子结构形态,提供了有机物进入较小孔隙的可能性,使大孔内活性炭表面的有机物得到氧化分解,从而使活性炭可以充分吸附末被氧化的有机物,达到水质深度净化的目的.当然臭氧活性炭联用技术也有其局限性,如臭氧在破坏一些有机物结构的同时也可能产生一些有毒有害的中间产物.研究结果表明,水源经臭氧和活性炭吸附深度处理,氯化后出水水质可能仍具有致突变性.
        臭氧-生物活性炭技术
        臭氧-生物活性炭工艺是采用活性炭物理化学吸附,臭氧化学氧化,生物氧化降解及臭氧灭菌消毒四种技术合为一体的工艺.首先利用臭氧预氧化作用,初步氧化分解水中的有机物及其它还原性物质,降低生物活性炭滤池的有机负荷,同时臭氧氧化能使水中难以生物降解的有机物断链,开环,转化成简单的脂肪烃,改变其生化特性.臭氧除了自身能将某些有害有机物氧化变成无害物外,在客观上还可以增加小分子的有机物,使活性炭的吸附功能得到更好的发挥.活性炭能够迅速地吸附水中的溶解性有机物,同时也能富集微生物,使其表面能够生长出良好的生物膜,靠本身的充氧作用,炭床中的微生物就能以有机物为养料大量生长繁殖好气菌,致使活性炭吸附的小分子有机物充分生物降解.臭氧-生物活性炭工艺能够有效地去除水中的有机物和氨氮,对水中的无机还原性物质,色度,浊度也有很好的去除效果,并且能有效地降低出水致突变活性,保证了饮用水的安全.但该法对污染源水的指标(如氨氮含量)及原处理工艺(如预氯化)部分有一定的要求。臭氧-生物活性炭工艺是目前世界上公认的去除饮用水中有机污染物最为有效的深度处理方法之一.该工艺是在活性炭吸附的基础上发展起来的,综合了臭氧,活性炭两者的优点.若单独使用臭氧,成本高,且水中可生物同化有机碳(AOC) 增加,导致水的生物稳定性变差;单独使用活性炭,其吸附及微生物降解协同作用效果减弱,吸附的饱和周期缩短,为保持水质目标,必须经常再生.臭氧-活性炭联用工艺则有效地克服了以上两者单独采用的局限性,又充分发挥了两者的优点,使水质处理效果大为改善.此外,采用臭氧-活性炭联用工艺还能有效地降低AOC (生物可同化有机碳)值,使出水的生物稳定性大为提高,活性炭上附着的微生物使其能长期保持活性,有效延长活性炭的再生周期.
        北京自来水集团所属的以地表水为水源的自来水厂都设有1.5米深的颗料活性炭滤池，设计滤速为9.5米/小时。活性炭滤池为给水处理中的深度处理工艺，可以有效地去除水中色度、异嗅异味和溶解的有机污染物，提高供水水质。颗粒活性炭在使用过程中根据原水水质情况定期进行反冲洗。一般采用水冲的形式，六天反洗一次，反冲强度需达到30%以上的滤池膨胀率。新炭主要以物理和化学吸附为主，使用一定时间炭表面形成生物膜后，则以生物降解作用为主。当评价活性炭吸附效果的指标降低到相关标准以下，或某种污染物指标穿透炭床时就必须进行更换或再生。新炭使用时需要浸泡24-48小时，之后还应进行反冲洗，以便去除残存的活性炭中的焦油及炭粉等杂质。反洗次数和排水浊度可根据处理水用途确定，给水处理活性炭反洗排水浊度一般可控制在2-5NTU。
        粉末活性炭在处理水中突发嗅味、工业污染物方面有很好的应用。2005年9-11月期间，由于密云水库嗅味物质含量高，北京自来水集团第九水厂就采用了在输水管道中投加粉末炭的技术，有效地去除了异味。在松花江受到硝基苯和苯污染期间，11月26-30日当污染水流经哈尔滨市期间，哈市供排水集团在建设部专家组的指导下，利用第九水厂的技术及时处理了水中硝基苯，达到了水质要求。
        在使用粉末炭时，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所需的粉炭量。投加粉末炭之前，应注意先将炭粉制成炭浆定量均匀的加入水中，接触时间越长，除污染效果越好。在粉末炭的使用过程中还应注意以下安全问题；当粉尘浓度达到一定比例时遇明火易发生爆炸，故操作间禁止吸烟、火花及明火；应避免与氧化剂混放；由于粉末炭颗粒小、轻，在使用时应注意粉尘污染，操作员须配备防尘口罩，避免吸入肺中。         

       活性炭在污水处理中的应用
        由于活性炭对水的预处理要求高，而且活性炭的价格昂贵，因此在废水处理中，活性炭主要用来去除废水中的微量污染物，以达到深度净化的目的。
        活性炭处理含铬废水
        铬是电镀中用量较大的一种金属原料，在废水中六价铬随pH值的不同分别以不同的形式存在。
        活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积，具有极强的物理吸附能力，能有效地吸附废水中的Cr（Ⅵ）.活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基（-OH）、羧基（-COOH）等，它们都有静电吸附功能，对Cr（Ⅵ）产生化学吸附作用。
        完全可以用于处理电镀废水中的Cr（Ⅵ），吸附后的废水可达到国家排放标准.
        试验表明：溶液中Cr（Ⅵ）质量浓度为50mg/L，pH=3，吸附时间1.5h时，活性炭的吸附性能和Cr（Ⅵ）的去除率均达到最佳效果.
        因此，利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr（Ⅵ）的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水，吸附性能稳定，处理效率高，操作费用低，有一定的社会效益和经济效益。
        活性炭处理含氰废水
        在工业生产中，金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物，因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。
        活性炭用于净化废水已有相当长的历史，应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多.但由于CN_、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般为3mgCN/gAC～8mgCN/gAC（因品种而异，在处理成本上不合算。
        活性炭处理含汞废水
        活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高，可以先用化学沉淀法处理，处理后含汞约1mg/L，高时可达2-3mg/L，然后再用活性炭做进一步的处理。
        活性炭处理含酚废水
        含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。经实验证明：活性炭对苯酚的吸附性能好，温度升高不利于吸附，使吸附容量减小；但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。活性炭的用量和吸附时间存在最佳值，在酸性和中性条件下，去除率变化不大；强碱性条件下，苯酚去除率急剧下降，碱性越强，吸附效果越差。
        活性炭处理含甲醇废水
        活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不强，只适宜于处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下，对甲醇的去除率达到93.16%～100%，其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求.
        炼油厂的深度处理
        炼油厂含油废水，经隔油，气浮和生物处理后，在经砂滤和活性炭过滤深度处理。废水的含酚量从0.1mg/L（经生物处理后）降至0.005mg/L，氰从0.19mg/L降至0.048mg/L，COD从85mg/L降至18mg/L.