活性炭过滤器是利用颗粒活性炭进一步去除机械过滤器出水中的残存的余氯、有机物、悬浮物的杂质，为后续的反渗透处理提供好条件。活性炭过滤器主要利用含碳量、分子量大、比表面积大的活性炭有机絮凝体对水中杂质进行物理吸附，达到水质要求，当水流通过活性炭的孔隙时，各种悬浮颗粒、有机物等在范德华力的作用下被吸附在活性炭孔隙中;同时，吸附于活性炭表面的氯(次氯酸)在炭表面发生化学反应，被还原成氯离子。
活性炭属无定型炭，由许多呈石墨型的层状结构的微晶不规则地集合而成，具有结晶缺陷，且具有巨大比表面、多孔结构。按其原料分类可分为煤质活性炭、木质炭、果壳炭和骨质炭;按其形态可分为柱状炭、破碎炭、粉末炭，纤维活性炭。活性炭的主要原料为煤、木材、果壳等富含碳元素的有机材料，通过活化而形成具有吸附能力的复杂的孔隙结构。孔隙中半径大于20000nm的为大孔，介于150-20000nm的为中孔，小于150nm的为微孔。活性炭的吸附作用主要发生在这些空隙和表面上，活性炭孔壁上大量的分子可以产生强大的引力将水和空气中的杂质吸引到孔隙中。活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中，用于去除水和空气中杂质，这些杂质的分子直径必须小于活性炭的孔径。不同的原材料和加工工艺造成活性炭不同的微孔结构、比表面积和孔径，适用于不同的需求。活性炭不仅含有碳元素，而且在其表面含有官能团，与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质常发生在活性炭的表面。介质中的杂质通过物理吸附和化学吸附不断进入活性炭的多孔结构中，使活性炭吸附饱和、吸附效果下降。吸附饱和后的活性炭需要进行活化再生，恢复其吸附能力，重复使用。评价活性炭的吸附性能指标主要有、碘值和焦糖吸附值等，吸附容量越大，吸附效果越好。
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