活性炭用于水處理通常分為生活用水凈化和污水處理。活性炭在凈水中的應用日益廣泛，這是因為一方面活性炭對水中有機物有很好的吸附特性，對水中苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產品、洗滌劑、合成染料以及許多人工合成的有機物等有較強的吸附能力，比如對COD（化學需氧量）、BOD（生化需氧量）、TOC（總有機碳量）等綜合指標表示的有機物除去率一般達70%～90%；另一方面活性炭處理自來水不會導致Ca、Mg的損失;工業污水的深度凈化處理。如印染廢水的三級脫色、電鍍廢水的重金屬離子脫除、造紙廢水的凈化回用、石化工業廢水的COD脫除以達標排放等，活性炭被證明是zui有效的深度凈化材料之一。
生活污水的深度凈化回用，由于城市生活污水的無序排放，其中的BOD、COD、VOC、TOC、NH3–N、NO3﹣–N、P、重金屬等污染物對地表飲用水源的污染日益嚴重，我國的主要河流、湖泊水質惡化情況已非常嚴峻，為了緩解水資源危機，各主要城市的生活污水處理廠均將污水的深度凈化回用工程列入日程，而活性炭吸附法是目前可選的深度凈化技術之一;隨著我國社會經濟的發展，水資源緊缺和水環境污染問題日趨嚴峻。
近年來，我國水資源總量和人均水資源占有量總體呈下降趨勢。我國水資源嚴重短缺。在此背景下，水處理即水資源的循環利用成為活性炭的zui大市場，同時也是增長zui快的領域之一，預計未來幾年國內的年均增長率為15%，至2013年，水處理用活性炭消費市場將達到10.1萬噸/年的規模。

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