生物炭與水質凈化中的應用
生物炭具有巨大的比表面積，發達的孔隙結構和豐富的含氧官能團（羧基、酚/氫醌類物質），同時又富含礦物質，如鉀、鈣、鎂、鐵磷等物質，特有理化特性使其通過表面吸附、絡合反應、離子交換以及形成沉淀等對水中的污染物進行富集而達到去除的效果。
碳源對污水生化處理工藝的重要作用
碳源不足導致生化處理單元的脫氮除磷效果不能達到理想狀態，從而影響出水水質的穩定。生化處理為什么需要碳源，要從生化過程理解。生物脫氮，是反硝化細菌利用亞硝化細菌和硝化細菌聯合作用生成的硝酸鹽混合液，在缺氧條件下分解碳源產生的能量，將硝酸鹽轉換成氮氣；生物除磷，是聚磷菌在厭氧條件下分解進水中的碳源等營養物質合成自身的能量同時釋放體內的磷，再在好氧條件下利用合成的能量超量吸收磷，通過排除剩余污泥，達到除磷的效果。
所以，碳源是影響生化過程脫氮除磷能力與效率的主要因素，碳源不足，將影響脫氮除磷最佳效果的實現。在污水處理工藝中，如果碳源不足，通過外加碳源來提升水質凈化效果。常用的外加碳源有甲醇、乙酸、酒業廢水、乙酸鹽、淀粉、葡萄糖、乙酸鈉、復合碳源和食品加工廢水等。另一種方式是內加碳源，指的是在污水處理凈化中直接借助污水處理中的自身性元素進行污水處理凈化，常見的污水處理內加碳源凈化選擇有污水水解和污泥水解兩種。
活性炭在水質凈化作用
在水質凈化中使用的活性炭主要有顆粒活性炭和粉末活性炭兩種形式，目前使用較多的是顆粒活性炭。由于活性炭特有的高比表面積，使其具有很強的吸污去污能力。
除了顆粒活性炭外，目前還出現了活性炭纖維，它是一種纖維狀活性炭，比表面積大、孔徑窄、微孔容積大，比顆粒活性炭具有更佳的吸附容量和更快的吸附動力學性能，可再生循環使用，是一種理想環保材料，在凈水領域具有廣闊的應用前景。
隨著材料領域的不斷發展，越來越多具有新性能、新結構、能夠滿足不同需求的新型生物炭復合材料， 通過負載材料能夠改善生物炭基本的理化性質， 給予生物炭更多的表面活性位點， 同時還能增強生物炭的回收利用率，其綜合性能通常優于單一生物炭材料的材料被開發和利用。所以生物炭在水質凈化領域上還具有較大的應用潛力。