在處理工業(yè)廢水中，活性炭在一級、二級、三級處理工序中均可使用。對于污染成分復雜的工業(yè)廢水，多數(shù)情況下需要將幾種處理工藝組合起來進行處理，活性炭往往在組合工藝中最后的深度處理中應用。另外，活性炭可以與不同的材料聯(lián)合應用，組成新的工藝技術，以取得更好地處理效果。
在廢水的一級物化處理工序中，活性炭主要用作絮凝吸附分離劑，用于吸附或協(xié)助絮凝一些難生化降解或對微生物有毒害的有機污染物。最典型的應用技術是粉末活性炭工藝，在石化、印染、焦化工業(yè)廢水中投加適量粉狀活性炭，可除去廢水中不可生物降解的CODCr、色度和臭味，避免曝氣池發(fā)泡現(xiàn)象，同時可以使混凝絮體迅速增長而沉淀，還能除去廢水中的重金屬離子及其絡合物。
對于印染和石油化工這類COD、BOD含量較高的廢水，活性炭也可用于二級處理組合系統(tǒng)。在二級生化降解處理工序中，活性炭多用作各種新型高負荷生化反應器的生物膜載體填料，可以富集有機物，提高生化降解速率和最終轉化率，還能狗提高反應器高負荷水質水量沖擊。同時，活性炭作為生物膜載體，還能夠形成生物活性炭，極大地延長了活性炭的使用壽命。
工業(yè)廢水的深度處理和回用是解決我國缺水問題的一種主要途徑。一般情況下，工業(yè)廢水經(jīng)過一級物化和二級生化處理即可達標排放，但若需要對處理后的廢水進行回用，則需進行三級深度處理。在三級處理工序中，活性炭主要用來吸附脫除水中的殘留的難降解有機污染物（POPS，包括雜環(huán)、多環(huán)化合物及一些長鏈脂肪烴），使出水水質達到生產回用的要求，此時活性炭主要起兩種作用：一是普通吸附劑；二是生物膜載體，形成生物活性炭。
可用于水處理的煤質顆粒炭和粉末炭作用相同，但顆粒炭不易流失，容易再生重復利用，適合用于污染較輕、需連續(xù)運行的水處理工藝，而粉狀炭目前不易回收，一般為一次性使用，一般用于間歇的污染較重的水處理工藝。