任何表面都有自發(fā)降低表面能的傾向，由于固體表面難于收縮，所以只能靠降低界面張力的辦法來(lái)降低界面張力的方法來(lái)降低表面能，這也就是固體表面能產(chǎn)生吸附作用的根本原因。由于活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，對(duì)水中溶解的有機(jī)物，如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強(qiáng)的吸附能力，而且對(duì)用生物法及其他方法難以去除的有機(jī)物，如色度、異臭、表面活性物質(zhì)、除草劑、合成染料、胺類化合物以及許多人工合成的有機(jī)化合物都有較好的去除效果，因此活性炭吸附技術(shù)在水處理中已得到廣泛應(yīng)用。活性炭是一種多孔性含炭物質(zhì)，具有發(fā)達(dá)的微孔構(gòu)造合巨大的比表面積。它包括許多種具有吸附能力的碳基物質(zhì)，能夠?qū)⒃S多化學(xué)物質(zhì)吸附在其表面上�；钚蕴孔畛跤糜谥铺菢I(yè)，后來(lái)廣泛用于去除污水中的有機(jī)物合某些無(wú)機(jī)物。

    活性炭外觀為暗黑色，具有良好吸附性能，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可耐強(qiáng)酸及強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫，密度比水小，是多孔的疏水性吸附劑�；钚蕴慨a(chǎn)生吸附的主要原因是固體表面上的原子力場(chǎng)不飽和，有表面能，因而可以吸附某些分子以降低表面能。固體從溶液中吸附溶質(zhì)分子后，溶液的濃度將降低，而被吸附的分子將在固體表面上濃聚。
活性炭在制造過(guò)程中，其揮發(fā)性有機(jī)物被去除，晶格間生成了空隙，形成許多不同形狀、不同大小的細(xì)孔。通常活性炭顆粒中的孔隙占顆�？傮w積的70%～80%。這些孔隙形狀多樣，孔徑分布范圍很廣，細(xì)孔壁的總表面積即比表面積一般高達(dá)500～1700平方米/克。這就是為什么活性炭吸附能力強(qiáng)、吸附容量大的主要原因。
    活性炭的吸附特性不僅與細(xì)孔構(gòu)造和分布情況有關(guān),而且還與活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。活性炭本身是非極性的,其含量及電荷隨原料組成、活化條件不同而異,低溫活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。由于活性炭表面有微弱的極性使其他極性溶質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)活性炭表面的活性位置,導(dǎo)致非極性溶質(zhì)吸附量的降低,而對(duì)水中某些金屬離子交換吸附或絡(luò)合反應(yīng),提高了活性炭對(duì)金屬離子的吸附效果�？傊�，在吸附過(guò)程中，真正決定吸附能力的是微孔結(jié)構(gòu)。全部比表面幾乎都是微孔構(gòu)成的。粗孔和過(guò)渡孔分別起著粗、細(xì)吸附通道作用，它們的存在和分布在相當(dāng)程度上影響了吸附和脫附速率。此外，活性炭吸附性質(zhì)還受活性炭表面化學(xué)性質(zhì)影響。
    活性炭吸附工藝是目前去除水中有機(jī)物的首選工藝。由于原料來(lái)源豐富，表面積大，對(duì)色、嗅、味及其他有機(jī)物有良好的去除率。活性炭在水處理過(guò)程中的應(yīng)用日益廣泛。其中粉末活性炭，對(duì)除去水中藻細(xì)胞分泌物產(chǎn)生的低分子量DOC尤為有效，并能有效地去除水中的微囊藻毒素，在經(jīng)典的慢砂濾池后加上一個(gè)活性炭濾池可除去引起水臭味的有機(jī)物，如：土臭味素及2-甲基異冰片(MIB)，有效地降低出水的臭味。但活性炭對(duì)危害較大的鹵代烴的吸附效果不太好，而且吸附后的再生問(wèn)題一直難以得到滿意的解決。目前，正在開發(fā)新型吸附材料如活性炭纖維、多孔合成樹脂等。
    基于活性炭來(lái)源廣泛、表面能大、吸附能力強(qiáng)、容易循環(huán)利用等眾多優(yōu)點(diǎn)，活性炭吸附技術(shù)在污水處理方面已得到很好的發(fā)展，并在眾多方面得到廣泛的應(yīng)用。隨著人們對(duì)它的進(jìn)一步深入的研究，活性炭將會(huì)在各方面有更廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間。