随着我国工业的迅速发展，排放的废水中含有越来越多的有毒物质和难以生物降解的污染物，致使生态环境失去平衡，对人类的生存造成严重威胁。活性炭是一种经特殊处理的炭，表面积大，具有较高的物理吸附和化学吸附能力，吸附效率高、效果好。因此，活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中，而且具有效率高，效果好等特点。
我国每年排出的工业废水不可估量，其中不仅含有氰化物等剧毒成分，而且含有铬、锌、镍等金属离子。对于这些废水的处理方法有很多，主要有化学沉淀法、电解法、膜处理法和活性炭吸附法等。相比其他方法，活性炭吸附法处理效果良好，且经济实用。
如今，科学技术的进步及对废水处理的特殊要求，活性炭的研究也从本身的微孔结构和比表面积，逐步发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。例如：
1、活性炭与膜联用处理废水
活性炭与膜联用法是利用活性炭对有机物的富集作用和对水中溶解氧的选择吸附性，在温度及营养物适宜的条件下，使活性炭表面上生长好氧微生物，将活性炭的吸附作用和微生物的分解氧化作用协同起来。采用此法，不仅可以提高废水的处理效果，而且能够较大幅度的延长活性炭的使用寿命，同时还可以降低处理成本，简化运转操作管理。这是一种新近发展起来的污水处理技术。
2、活性炭作为催化剂的载体
活性炭本身巨大的表面积为水中的化学反应提供了大量的反应场所，增加了反应物碰撞的机会，加速了反应过程。对于某些密度大于水或容易形成沉淀的催化剂（例如：某些金属催化剂），活性炭的存在使这些催化剂可以长期与反应物接触而不被生成物所覆盖，这对于含重金属离子废水的处理有重要意义。
3、活性炭的改性
活性炭改性就是指用一定的方法处理活性炭，使其表面官能团性质及数量发生变化。不同的处理方法，可以得到不同的改性活性炭，如：以去除有机污染物为目的的活性炭表面改性的研究方向，是减少表面内酯基及羧基等含氧官能团的含量，增加活性炭表面的疏水性。
目前，活性炭的供应比较紧张，再生设备少，再生费用高，限制了活性炭的广泛使用。如果活性炭的再生问题得以解决，活性炭的应用会更加广泛。由于不同应用需要不同功能的活性炭，原有的活性炭产品不能满足新的要求，因而不断开发新的活性炭产品就显得十分重要。