目前,活性炭的再生存在一定的局限性，限制了活性炭的应用，如果再生问题得到解决，活性炭在处理废水中的应用会更加广泛。
城市污水深度处理方法：
城市污水深度处理也称高级处理或三级处理,一般是污水回用必须的处理工艺。它是将二级处理出水再进一步进行物理化学和生物处理,以便有效去除污水中各种不同性质的杂质,从而满足用户对水质的使用要求。深度处理有多种方法,活性炭法应用常见的有以下几种。
活性炭吸附法
由于活性炭具有极大的比表面积,在水的深度处理中是应用最广泛最有效的方法。活性炭可有效地去除色度、臭味,能除去水中大多数的有机污染物和某些无机物,包括某些有毒的重金属,消毒副产物及其前质,许多脂类和芳烃化合物。活性炭处理技术占地少,易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,饱和炭可再生使用,是一种具有广阔应用前景的深度给水处理技术。但是活性炭吸附对大部分极性短链含氧有机物不能去除,同时再生活性炭很难就近迅速处理,这就需要有备用设备或材料进行循环使用。
臭氧生物活性碳吸附法
利用臭氧预氧化作用,初步氧化分解水中有机物及其他还原性物质,以降低生物活性炭滤池的有机复合,同时臭氧氧化能使水中单一生物降解的有机物断链、开环,使它能够生物降解。另外,臭氧还能起到冲氧作用,使生物活性炭滤池有充足的溶解氧用于生物氧化。同时它又有自己的局限性,由于活性炭在净水技术中主要表现为物理吸附,所以进水浓度浊度较高时活性炭微孔极易被堵塞。如果进水中有机物过高会缩短活性炭运行周期,同时去除率下降。生物活性炭一般采用自然挂膜方式,所需时间较长,工作温度为20～30 ℃,进水pH值对大多数细菌、藻类、原生生物的生长极为重要,一般其pH 值为6. 5～7. 5 ,消化单包菌pH为7. 5～8。这些条件增加了预处理的强度。
活性炭吸附性能的有效途径及其在净水处理、废水处理方面的应用研究。
活性炭的应用：
活性炭作为优良的吸附剂在饮水的净化、废水的深度处理、净化方面有着广泛的应用。研究表明，活性炭主要对相对分子质量小于3000，尤其是的有机物吸附作用较强。
水质净化：
活性炭在净化给水方面不仅对色、嗅去除效果良好，而且对合成洗涤剂ABS、三卤甲烷（THMs）、卤代烃、游离氯也有较高的吸附能力，也能有效地去除几乎无法分解的氨基甲酸酯类杀虫剂等。活性炭能有效地去除水中的游离氯和某些重金属（如Hg、Sb、Sn、Cr）且不易产生二次污染，常用于家庭用水及饮用水的净化处理工艺中。
污水处理：
活性炭在废水处理方面的主要优点是处理程度高、出水水质稳定。与其他方法配合使用可获得质量很高的出水水质，甚至达到饮用水标准。