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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。若用浓硝酸氧化，则活性炭表面酸性基团增多，亲水性增强，这就不利于活性炭对水中苯酚、苯胺、腐殖酸、氯仿等有机物的吸附。因此，以去除有机污染物为目的的活性炭表面改性的研究方向应为：活性炭表面酸性含氧官能团对吸附甲醛的影响；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。
活性炭与膜联用
活性炭与膜联用能有效解决单独使用膜过滤而引起的膜阻塞和膜污染问题。利用活性炭对进水进行必要的前处理，以减少水中的有机物、无机物、微生物等在膜表面和膜内孔积累，从而极大地延长了膜的使用寿命。而膜的存在又可以克服单独使用活性炭的弱点，解决活性炭出水中细菌数偏高的问题。
活性炭作为载体
首先，活性炭可以作为催化剂的载体。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，加速反应的过程。也就是说，活性炭本身就可作为催化剂。对于某些比重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，造成催化剂的失效。这对于含重金属离子废水的处理有重要意义。第二，活性炭可以作为分解水中有机物的生物的载体。这是因为活性炭表面吸附了有机物以后，可以成为微生物理想的稳定的生长、繁殖场所。而且，利用活性炭作为微生物的载体，可以减少出水中的细菌个数。其实，活性炭的这种作用有点类似污水生物膜法(例如生物转盘)，但它比生物膜法具有更大的表面积，更有利于反应充分的进行，但是它的氧交换能力不如生物膜法。
活性炭纤维
传统的活性炭，包括粒状活性炭和粉末状活性炭，在废水处理中存在装填松动或过分紧密，操作时易形成沟槽或沉降，其本身不能起支架作用。活性炭纤维的制作过程与传统的相比多了一个预处理的阶段，采用低温氧化或用无机盐浸渍的方法，使原来有机物的纤维能在炭化和活化之后得以保留。这种活性炭纤维有如下优点，吸附量大，脱附的速度快，而且吸附的物质浓度下限比活性炭低，也就是说吸附比较彻底。因此，它更适合于处理饮用水，去除水中的嗅和味，滤去水中的细菌可达90%。
