活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构的材料，其内部有大量的微孔、中孔和大孔。这些孔隙结构为污染物提供了大量的吸附位点。对于污水中的有色物质，如染料、天然色素等，活性炭可以通过物理吸附的方式将其吸附在孔隙内。
活性炭过滤器在污水脱色除异味方面具有显著的作用，以下是具体介绍：
一、脱色作用原理
吸附原理
活性炭过滤器是一种具有高度发达的孔隙结构的材料，其内部有大量的微孔、中孔和大孔。这些孔隙结构为污染物提供了大量的吸附位点。对于污水中的有色物质，如染料、天然色素等，活性炭可以通过物理吸附的方式将其吸附在孔隙内。例如，在印染废水处理中，印染废水含有各种染料分子，这些染料分子的尺寸一般在纳米到微米级别，能够很好地进入活性炭的微孔和中孔内部。活性炭表面带有大量的含氧官能团，如羟基、羧基等，这些官能团可以与染料分子中的发色基团（如偶氮基、蒽醌基等）产生氢键作用或者静电作用，从而进一步增强对染料分子的吸附能力，使污水的颜色得到去除。
化学吸附原理
活性炭表面的化学官能团可以与污水中的有色物质发生化学反应，形成络合物等稳定的化学键结构，从而实现脱色。例如，对于含有重金属离子的有色废水，活性炭表面的官能团可以与重金属离子和有色有机物发生协同吸附作用。像含有铜离子的废水，铜离子可以与活性炭表面的羧基等官能团形成络合物，同时铜离子也可以与有色有机物中的配位基团结合，活性炭通过吸附这种络合物，达到脱色的目的。
二、除异味作用原理
物理吸附异味分子
污水中的异味物质主要是有机挥发性化合物（VOCs），如硫化氢、氨、甲硫醇、苯系物等。这些异味分子的分子直径一般较小，能够很容易地进入活性炭的孔隙结构。活性炭的孔隙结构就像一个巨大的“分子筛”，可以将这些异味分子拦截并吸附在其内部。例如，硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的气体，其分子直径约为0.36纳米左右，活性炭的微孔尺寸范围一般在2 - 50纳米之间，可以很好地吸附硫化氢分子。活性炭的比表面积通常在500 - 3000平方米/克之间，巨大的比表面积为异味分子提供了充足的吸附场所，从而有效去除污水中的异味。
催化氧化作用（在某些情况下）
活性炭在一些特定的条件下，如在有氧气存在且活性炭表面具有催化活性官能团时，可以对异味物质进行催化氧化。例如，活性炭表面的含氧官能团可以活化氧气分子，使其转化为活性氧物种（如羟基自由基等）。这些活性氧物种可以与异味有机物发生氧化反应，将其分解为无味的小分子物质，如二氧化碳和水。这种催化氧化作用可以进一步增强活性炭对污水异味的去除效果，尤其对于一些难以直接吸附的异味物质非常有效。
三、在实际污水处理中的应用优势
高效性
活性炭过滤器能够快速地对污水进行脱色和除异味处理。在合适的操作条件下，如控制好流速、活性炭用量等参数，可以在较短的时间内显著降低污水的色度和异味强度。例如，在一些小型的工业污水处理设施中，经过活性炭过滤器处理后的污水色度可以降低80% - 90%，异味明显减弱，达到排放标准或者回用标准的要求。
可再生性
活性炭可以通过再生处理恢复其吸附性能。当活性炭吸附饱和后，可以通过热再生（如高温加热，使吸附在活性炭孔隙中的物质挥发或分解）、化学再生（如用酸、碱或氧化剂处理，使吸附的物质解吸）等方法对其进行再生。再生后的活性炭可以重新用于污水处理，降低了污水处理的成本。例如，对于一些大型的污水处理厂，通过合理设计活性炭再生系统，可以实现活性炭的循环利用，减少一次性活性炭的使用量，同时也减少了活性炭废弃物的产生。
兼容性好
活性炭过滤器可以与其他污水处理工艺很好地结合。它可以作为预处理工艺，去除污水中大部分的色度和异味，减轻后续处理工艺（如生物处理、膜处理等）的负担；也可以作为深度处理工艺，对经过其他处理工艺后的污水进行进一步的脱色和除异味处理，确保污水的最终水质。例如，在城市污水处理厂的深度处理阶段，经过二级生物处理后的污水可能还存在一定的色度和异味，通过活性炭过滤器处理后，可以提高污水的回用价值，用于景观用水、工业冷却用水等。
