活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工、电业等工业用水的净化、脱氯、除油和去臭等。一般在除盐水处理过程中，于阳离子交换器的前面（少数的也有设在后面的）设置活性炭过滤器。由于活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均直径为20～30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的 羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附、以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除水中对于阴离子交换剂有害的腐殖酸、富维酸、本质素磺酸等有机物质，还可以去除像游离余氯一类对阳离子交换剂有害的物质，从而提高了除盐水处理能力。通常，能够去除百分之63～百分之86胶体物质；百分之50左右的铁；以及百分之47～百分之60的有机物质。

   活性炭对水中杂质物的去除作用，是基于活性炭的活性表面和不饱和化学键。

   由于活性炭的表面积很大。加之表面又布满了平均直径为2～3nm的微孔，所以活性炭具有很高的吸附能力。

   同时，由于活性炭表面上的碳原子在能量上是不等值的，这些原子含有不饱和键，因此具有与外来分子或基团发生化学作用的趋势，对某些有机物有较强的吸附力。

   研究证明，活性炭对氯的吸附，不完全是其表面对氯的物理吸附作用，而是由于活性炭表面起了催化作用，促使游离氯的水解，和产生新生态氧的过程加速。

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