健康意识的增强和工业的发展,使得水处理成为了关乎人民健康和社会和谐发展的一个重要领域。水处理分为上水处理和下水处理。上水通常指生活用水、工业用水、纯水等经过人工处理后使用的。由于上水处理的目标涉及饮用，因此对活性炭的吸附性能要求相对较低而对活性炭本身的安全性能要求较高。下水通常指生活污水、工业污水，水中的污染物大致分为无机污染物和有机污染物两类。

  无机污染物主要是重金属，如铬、铅、汞等以及氰化物和放射性物质。有机污染物主要指耗氧有机物(BOD、COD)、酚类有机物、含磷和氮有机物。下水处理用活性炭需要具备良好的吸附性能，同时要根据处理污染物的不同,选用不同的活性炭。

  20世纪60年代以前，臭氧氧化法被当做与加氯消毒相应的一种消毒方法。水厂采用氯消毒时，氯与水中有机物会形成三氯甲烷，带来危害;用臭氧氧化法时,臭氧量不足时会出现对人体有害的诱变剂和致癌物。

  国际上较普遍采用臭氧技术,广泛应用此技术的当属法国。投加臭氧的位置有两种，一种是在滤池之后,主要作消毒剂使用;另一种是在原水中投加一次，在普通滤池之后活性炭滤池之前再加一次。第一次投加作为消毒剂用，第二次投加起生物活性炭的作用。

  由于臭氧法和加氯消毒存在一定的问题以及对饮用水水质的要求提高，自来水厂的处理工艺在常规水处理基础上向深度处理发展。活性炭因其强吸附性能而应用于自来水的深度处理,很多国家的水厂都采用了此项工艺，例如:法国莫桑水厂、英国低色度水慢滤池工艺水厂、瑞士苏黎世水厂、德国的木海汝河水厂等工艺流程中都有活性炭处理工序。