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由于活性炭對水的預處理要求高，而且活性炭的價格昂貴，因此在廢水處理中，活性炭主要用來去掉廢水中的微量污染物，已達到深度凈化的目的。
(1)活性炭處理含鉻廢水
鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料，在廢水中六價鉻隨PH質的不同分別以不同的形式存在。活性炭有非常發達的微孔結構和較高的比表面積，具有極強的物理吸附能力，能很好地吸附廢水中的Cr(VI)，活性炭的表面存在大量的含氧基團如羥基(-OH)、羧基(-COOH)等，它們都有靜電吸附功能，對Cr(VI)產生化學吸附售后服務。可以用于處理電鍍廢水可達到國家排放標準。
試驗表明：溶液中Cr(VI)質量濃度為 50mg/L，PH=3，吸附時間1.5h時，活性炭的吸附性能和Cr(VI)的支隊率遠達到好的效果，因此，利用活性炭處理含鉻廢水的過程是活性炭對溶液中Cr(VI)的物理吸附、化學吸附，化學還原等綜合作用的結果。活性炭處理含鉻廢水，吸附性能穩定，處理效率高，操作費用低，有的社會效益和經濟效益。
(2)活性炭處理含氰廢水
在工業生產中，金銀的濕法提取，化學纖維的生產，煉焦，合成氨，電鍍，煤氣生產等行業均使用氰化物或副產氰化物，因而在生產過程中必然要排放數量的含氰廢水。
活性炭用于凈化廢水一有相當長的歷史，應用于處理含氰廢水的文獻報道也越來越多，但由于CN、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般為3mgCN/gAC~8mgCN/gAC(因品種而異)，在處理成本上不合算。
(3)活性炭處理含汞廢水
活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。如果含汞的濃度較高，可以先用化學沉淀法處理，處理好含汞月1mg/L,高時可達2-3mg/L，然后再用活性炭做進一步的處理。
(4)活性炭處理含酚廢水
酚廢水廣泛來源于石油化工廠、樹脂廠、焦化廠和煉油化工廠。徑實驗證明：活性炭對苯酚的吸附性能好，溫度升高不利于吸附，使吸附容量減小：但升高溫度達到吸附平衡的時間縮短。活性炭的用量和吸附時間存在差值，在酸性和中興條件下，去掉率變化不大;強堿性條件下，苯酚去掉率急劇下降，堿性越強，吸附效果越差。
(5)活性炭處理含甲醇廢水
活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不強，只是一語處理含甲醇量低的廢水。工程運行結果表明，可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下，對甲醇的去掉率達到0.9316~1，其出水水質可以滿足會用到鍋爐脫鹽水系統進水的水質要求。