由于活性炭对水的预处理要求高，而且活性炭的价格昂贵，因此在废水处理中，活性炭主要用来去掉废水中的微量污染物，已达到深度净化的目的。
(1)活性炭处理含铬废水
铬是电镀中用量较大的一种金属原料，在废水中六价铬随PH质的不同分别以不同的形式存在。活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积，具有极强的物理吸附能力，能很好地吸附废水中的Cr(VI)，活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等，它们都有静电吸附功能，对Cr(VI)产生化学吸附售后服务。可以用于处理电镀废水可达到国家排放标准。
试验表明：溶液中Cr(VI)质量浓度为 50mg/L，PH=3，吸附时间1.5h时，活性炭的吸附性能和Cr(VI)的支队率远达到好的效果，因此，利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(VI)的物理吸附、化学吸附，化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水，吸附性能稳定，处理效率高，操作费用低，有的社会效益和经济效益。
(2)活性炭处理含氰废水
在工业生产中，金银的湿法提取，化学纤维的生产，炼焦，合成氨，电镀，煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物，因而在生产过程中必然要排放数量的含氰废水。
活性炭用于净化废水一有相当长的历史，应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多，但由于CN、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般为3mgCN/gAC~8mgCN/gAC(因品种而异)，在处理成本上不合算。
(3)活性炭处理含汞废水
活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高，可以先用化学沉淀法处理，处理好含汞月1mg/L,高时可达2-3mg/L，然后再用活性炭做进一步的处理。
(4)活性炭处理含酚废水
酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。径实验证明：活性炭对苯酚的吸附性能好，温度升高不利于吸附，使吸附容量减小：但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。活性炭的用量和吸附时间存在差值，在酸性和中兴条件下，去掉率变化不大;强碱性条件下，苯酚去掉率急剧下降，碱性越强，吸附效果越差。
(5)活性炭处理含甲醇废水
活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不强，只是一语处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下，对甲醇的去掉率达到0.9316~1，其出水水质可以满足会用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。