在廢水處理中，活性炭吸附主要用于特種工業廢水處理、廢水深度處理或再生處理等，處理的主要對象是廢水中用生化法難以降解的有機物或用一般氧化法難于氧化的溶解性有機物包括木質素、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環化合物、洗滌劑、合成染料、除秀劑、 DDT 等。當用活性炭對這類廢水進行處理時，它不但能夠吸附這些難分解的有機物，降低 cod 還能使廢水脫色、脫臭，把廢水處理到可重復利用的程度。所以吸附法在廢水的深度處理中得到了廣泛的應用。

在處理流程上，吸附法可與其他物理化學法聯合，組成所謂的物化流程，如先用混凝沉淀過濾等去除懸浮物和膠體，然后用吸附法去除溶解性有機物。吸附法也可與生化法聯合，如向曝氣池投加粉狀活性炭；利用粒狀吸附劑作為微生物的生長載體或作為生物流化床的介質；或在生物處理之后進行吸附深度處理等，這些聯合工藝都在工業上得到了應用。

炸藥廢水中含有硝基苯類有機物，如三硝基甲苯（ TNT ）等污染物，因其生物降解性差，難于采用生物處理，但硝基苯類有機物的活性炭吸附性能較好，可以采用活性炭吸附法進行處理。例如，某TNT炸藥廢水處理廠的原水含 TNT 250mg/ L 和硫酸0.5%，先經過沉淀池、調節池和砂濾器，然后用顆粒活性炭吸附柱去除 TNT ，出水再經石灰石中和、CO2脫氣池和沉淀池后排放，最終出水TNT<0.5mg/ L , pH 值為6~9，吸附飽和的活性炭用熱再生爐再生。顆?；钚蕴坑糜趶U水深度處理或再生處理主要是去除一般的生物處理和物化處理單元難以去除的微量污染物質，例如，我國部分煉油與石化企業的廢水處理，在隔油、氣浮、生物處理的基礎上再增加砂濾和顆?；钚蕴课教幚恚蕴岣咛幚硭|，處理后的水作為工業用水進行回用。