由于活性炭对有机物的吸附能力大，在废水深度处理中得到广泛的应用，具有以下优点：①处理程度高，城市污水用活性炭进行深度处理后,BOD可降低99％,TOC可降到1～3mg/L。②应用范围广，对废水中绝大多数有机物都有效，包括微生物难于降解的有机物。③适应性强，对水量及有机物负荷的变动有较强的适应性能，可得到稳定的处理效果。④粒状炭可进行再生重复使用，被吸附的有机物在再生过程中被烧掉，不产生污泥。⑤可回收有用物质，例如用活性炭处理含酚废水，用碱再生吸附饱和的活性炭，可以回收酚钠盐。⑥设备紧凑、同城管理方便。工业废水处理中的应用：很多工业废水很难或不能采用生化处理，采用其他方法时，有的不能达到排放标准，或运行费用较高，或操作较麻烦等，例如有毒的有机化合物和某些金属及其化合物等。工程实践表明，活性炭对这些物质有很强的吸附能力。

活性炭烟气综合净化技术是一种通过在废气中添加一定量的活性炭来吸附和催化有害气体的技术。这种技术利用活性炭的吸附性和催化性，能够显著提高废气净化效率。当废气通过活性炭层时，有害气体会被吸附在活性炭的表面上，同时催化剂的作用下，有害气体还原为无害物质。经过多次循环的过滤和再生，可达到较高的废气净化效率。活性炭具有发达的多孔结构和巨大的比表面积，为吸附质分子提供了丰富的吸附位点。活性炭的表面官能团，如氧、附近氮和氢，赋予其极性，从而与吸附质分子形成物理键和化学键。活性炭的吸附容量和选择性受其比表面积、孔隙结构、当地表面官能团和吸附质性质的影响。活性炭吸附机理包括物理吸附、化学吸附和表面络合。活性炭吸附的应用包括水净化、废水处理和空气净化。