Węgiel aktywny, jako przyjazny dla środowiska adsorbent, ma silne właściwości adsorpcyjne i katalityczne, wystarczające surowce i wysokie bezpieczeństwo, odporność na kwasy i zasady, odporność na ciepło, nierozpuszczalność w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych, łatwą regenerację i inne zalety, ma dużą zdolność adsorpcji dla substancji organicznych zanieczyszczeń rozpuszczonych w wodzie, takich jak związki benzenu, związki fenolowe, ropa naftowa i produkty ropopochodne itp. Dobrze usuwa również zanieczyszczenia organiczne trudne do usunięcia metodami biologicznymi i innymi chemicznymi, takie jak chrominancja, środki powierzchniowo czynne błękitu metylenowego, herbicydy, insektycydy, syntetyczne barwniki i wiele syntetycznych związków organicznych. Ponadto węgiel aktywny ma również dużą zdolność adsorpcji metali ciężkich w ściekach galwanicznych i ściekach hutniczych. Ma oczywisty wpływ klarujący na zmętnienie wody i może usunąć nienormalny zapach i specyficzny zapach w wodzie. Ma również doskonałe działanie filtrujące na bakterie. Dlatego coraz więcej uwagi poświęca się węglowi aktywnemu w uzdatnianiu wody. Jednak ze względu na właściwości zwykłego węgla aktywnego, takie jak wysoka zawartość popiołu, mała objętość porów, szeroki rozkład mikroporów, mała powierzchnia właściwa i słaba selektywność adsorpcji oraz pewne ograniczenia jego powierzchniowych grup funkcyjnych i właściwości elektrochemicznych, jego adsorpcja i usuwanie zanieczyszczeń jest ograniczone, dalekie od wymagań rynków krajowych i zagranicznych. W związku z tym konieczna jest modyfikacja jego struktury i właściwości w celu zwiększenia zdolności adsorpcyjnych i odciążenia presji zanieczyszczenia wody.
Filtr z węglem aktywnym to proces przechwytywania zanieczyszczeń w stanie zawiesiny w wodzie, a zawiesina jest blokowana w szczelinie pomiędzy węglem aktywnym. Wielkość porów i porowatość warstwy filtracyjnej wzrasta wraz ze wzrostem wielkości cząstek węgla aktywnego. Oznacza to, że im grubsza jest wielkość cząstek węgla aktywnego, tym większa jest przestrzeń na przyjęcie zawieszonej materii. Pokazuje to, że zwiększa się zdolność filtracji, zwiększa się zdolność przenoszenia zanieczyszczeń i zwiększa się objętość przechwytywania zanieczyszczeń. Jednocześnie im większy rozmiar porów warstwy filtra z węglem aktywnym, tym więcej zawiesiny w wodzie może zostać przetransportowane do następnej warstwy warstwy filtra z węglem aktywnym. Pod warunkiem odpowiedniej grubości ochronnej zawiesina może być bardziej przechwytywana, dzięki czemu środkowa i dolna warstwa filtracyjna może lepiej pełnić rolę przechwytującą, a objętość przechwytywania ścieków w urządzeniu wzrasta.
Ściśle mówiąc, zdolność węgla aktywnego do zatrzymywania zawiesiny wynika z powierzchni, którą zapewnia węgiel aktywny. Gdy natężenie przepływu jest niskie, wydajność filtracji urządzenia pochodzi głównie z przesiewania węgla aktywnego, a gdy natężenie przepływu jest duże, wydajność filtracji pochodzi z adsorpcji cząstek węgla aktywnego na powierzchni. W procesie filtracji im większa powierzchnia cząstek zapewniona przez węgiel aktywny, tym silniejsza adhezja do zawiesin w wodzie.
