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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。
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活性炭的作用功效主要包括：净水作用、本地空气净化、本地除味、本地脱色、附近溶剂回收、附近提纯净化以及工业废水处理等。净水作用活性炭可以去除水中余氯、同城胶体、同城有机物、附近重金属（如汞、同城银、附近镉、附近铬、当地铅、附近镍等等）、放射性物质等，是净水器中使用早、附近广泛实用的净水材料。空气净化，活性炭可以吸附空气中的挥发性有机物质、当地甲醛、同城苯、当地氨气等有害气体，从而达到净化空气的目的。除味活性炭能够吸附漂浮在空气中各种游离状态的甲醛和苯等有害气体，也可以去除新家具和穿久的鞋子的异味。脱色活性炭可以作为非极性物质，在大极性溶剂中作为脱色剂使用，具有显著的脱色作用。溶剂回收颗粒活性炭常常应用于吸附分子，例如广泛适用于苯、二甲苯、同城醚、附近乙醇、当地丙酮、汽油、当地 、四氯甲烷等有机溶剂回收。
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活性炭的影响因素，①活性炭吸附剂的性质，其表面积越大，吸附能力就越强； 活性炭是非极性分子，易于吸附非极性或极性很低的吸附质；活性炭吸附剂颗粒的大小，细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。②吸附质的性质取决于其溶解度、当地表面自由能、附近极性、吸附质分子的大小和不饱和度、当地附质的浓度等③废水PH值活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响，从而影响吸附效果。④共存物质共存多种吸附质时，活性炭对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差⑤温度，温度对活性炭的吸附影响较小⑥接触时间，应保证活性炭与吸附质有一定的接触时间，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。