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活性炭的吸附原理是：在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度，再把有機物質雜質吸附到活性炭顆粒內，使用初期的吸附效果很高。但時間一長，活性炭的吸附能力會不同程度地減弱，吸附效果也隨之下降。如果水族箱中水質混濁，水中有機物含量高，活性炭很快就會喪失過濾功能。所以，活性炭應定期清洗或更換。
活性炭的吸附能力和與水接觸的時間成正比，接觸時間越長，過濾后的水質越佳。注意：過濾的水應緩慢地流出過濾層。新的活性炭在*次使用前應洗滌潔凈，否則有墨黑色水流出。活性炭在裝入過濾器前，應在底部和頂部加鋪2～3厘米厚的海綿，作用是阻止藻類等大顆粒雜質滲透進去，活性炭使用2～3個月后，如果過濾效果下降就應調換新的活性炭，海綿層也要定期更換。
活性炭的吸附能力與水溫的高低、水質的好壞等有一定關系。水溫越高，活性炭的吸附能力就越強;若水溫高達30℃以上時，吸附能力達到極限，并有逐漸降低的可能。當水質呈酸性時，活性炭對陰離子物質的吸附能力便相對減弱;當水質呈堿性時，活性炭對陽離子物質的吸附能力減弱。所以，水質的PH不穩定，也會影響到活性炭的吸附能力。
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1）城市污水處理
廢水中的一些有機物是難于為微生物或一般氧化法所氧化分解的，如酚、苯、石油及其產品、殺蟲劑、洗滌劑、合成染料、胺類化合物以及許多人工合成有機物，經生化處理后很難達到對排放要求較高的水體中排放的標準，也嚴重影響廢水的回用，因此需要深度處理。
由于活性炭對有機物的吸附能力大，在廢水深度處理中得到廣泛的應用，具有以下優點：
①處理程度高，城市污水用活性炭進行深度處理后,BOD可降低99%,TOC可降到1～3mg/L。
②應用范圍廣，對廢水中絕大多數有機物都有效，包括微生物難于降解的有機物。
③適應性強，對水量及有機物負荷的變動有較強的適應性能，可得到穩定的處理效果。
④粒狀炭可進行再生重復使用，被吸附的有機物在再生過程中被燒掉，不產生污泥。
⑤可回收有用物質，例如用活性炭處理含酚廢水，用堿再生吸附飽和的活性炭，可以回收酚鈉鹽。
⑥設備緊湊 、管理方便。
2）飲用水深度處理中的應用
活性炭吸附是建立在 常規給水處理基礎上，一般設置在砂過濾之后，也可與砂濾料組成雙層濾料過濾或以活性炭過濾代替砂過濾。
在利用活性炭吸附進行飲用水深度處理的過程中，發現在活性炭濾料上生長有大量的微生物，使出水水質提高且再生延長，于是 發展了一種經濟有效的去除水中的微污染物質的生物活性炭工藝，流程為原水—（加入混凝劑）—澄清—過濾（加入臭氧）再利用活性炭吸附，zui后是出水。
歷史記載
活性炭應用的歷史，記載如下：
⑴公元前1550年，埃及有作為科研的記載；
⑵公元前460~359年，希臘醫生Hippocrate用以治羊癲瘋；
⑶ 1518~159 3年，中國李時珍的本草綱目中提及用于治病；
⑷ 1993年有外用于潰瘍；
⑸ 1794年，英國有家糖廠用于加速脫色。上述例證應用的都是木炭，不是活性炭。
活性炭作為人造材 料，是在1900年和1901年才發明的，*Raphael von Ostrejko,取得英國B.P.14224(1900) ；英國B.P.18040(1900)德國Ger.P.136792(1901)。
他發明將金屬氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸氣與炭化材料反應制造活性炭。1911年在維也納附近的工廠*用于工業生產，當時產品是粉狀活性炭，商品名使Epomit；同年在荷蘭有Norit上市；1912年在捷克斯洛伐克有Carboraffin出售。(Ger.Pat.290656)。
歷史階段
回顧百年來世界活性炭應用的歷史，不妨粗略劃分為三個階段：
⑴*階段，從20世紀初到約20世紀20年代為萌芽階段：
⑵第二階段 ，從約20世紀20年代中期為成長階段；
⑶第三階段，從20世紀中期到20世紀末期為發展階段，發展成為環保大應用階段。
這三個階段可用活性炭應用歷程中兩件歷史性大事。作為劃分的界限。
