Than hoạt tính, như một chất hấp phụ thân thiện với môi trường, có hiệu suất hấp phụ và xúc tác mạnh, đủ nguyên liệu và độ an toàn cao, kháng axit và kiềm, chịu nhiệt, không hòa tan trong nước và dung môi hữu cơ, tái sinh dễ dàng và các ưu điểm khác, có khả năng hấp phụ mạnh đối với hữu cơ các chất ô nhiễm hòa tan trong nước như hợp chất benzen, hợp chất phenolic, dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ, v.v. Nó cũng có tác dụng loại bỏ tốt các chất ô nhiễm hữu cơ khó loại bỏ bằng các phương pháp sinh học và hóa học khác, chẳng hạn như sắc tố, chất hoạt động bề mặt xanh methylene, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm tổng hợp và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp. Ngoài ra, than hoạt tính còn có khả năng hấp phụ mạnh kim loại nặng trong nước thải xi mạ và nước thải luyện kim. Nó có tác dụng làm rõ ràng độ đục của nước và có thể loại bỏ mùi bất thường và mùi đặc biệt trong nước. Nó cũng có tác dụng lọc tuyệt vời đối với vi khuẩn. Vì vậy, than hoạt tính ngày càng được chú ý nhiều hơn trong xử lý nước. Tuy nhiên, do các đặc tính của than hoạt tính thông thường, chẳng hạn như hàm lượng tro cao, thể tích lỗ nhỏ, phân bố rộng của các vi lỗ, diện tích bề mặt riêng nhỏ và tính chọn lọc hấp phụ kém, và một số hạn chế của các nhóm chức bề mặt và tính chất điện hóa, khả năng hấp phụ và loại bỏ các chất ô nhiễm còn hạn chế, chưa đáp ứng được yêu cầu của thị trường trong và ngoài nước. Do đó, việc biến đổi cấu trúc và tính chất của nó để tăng khả năng hấp phụ, giảm áp lực ô nhiễm nguồn nước là rất cần thiết.
Bộ lọc than hoạt tính là quá trình đánh chặn các chất ô nhiễm ở trạng thái lơ lửng trong nước và các chất lơ lửng bị chặn trong khoảng trống giữa than hoạt tính. Kích thước lỗ rỗng và độ xốp của lớp lọc tăng lên cùng với sự gia tăng kích thước hạt của than hoạt tính. Tức là kích thước hạt than hoạt tính càng thô thì không gian chứa các chất lơ lửng càng lớn. Nó cho thấy rằng khả năng lọc được tăng cường, khả năng mang ô nhiễm được tăng lên và khối lượng ngăn chặn ô nhiễm được tăng lên. Đồng thời, kích thước lỗ của lớp lọc than hoạt tính càng lớn thì càng có nhiều chất lơ lửng trong nước có thể được vận chuyển đến lớp tiếp theo của lớp lọc than hoạt tính. Trong điều kiện có đủ độ dày bảo vệ, chất lơ lửng có thể bị chặn nhiều hơn, do đó lớp lọc ở giữa và dưới có thể đóng vai trò chặn tốt hơn và khối lượng chặn nước thải của thiết bị tăng lên.
Nói một cách chính xác, khả năng giữ lại các chất lơ lửng của than hoạt tính đến từ diện tích bề mặt được cung cấp bởi than hoạt tính. Khi tốc độ dòng chảy thấp, khả năng lọc của thiết bị chủ yếu đến từ việc sàng lọc than hoạt tính và khi tốc độ dòng chảy nhanh, khả năng lọc đến từ sự hấp phụ của các hạt than hoạt tính trên bề mặt. Trong quá trình lọc, diện tích bề mặt hạt do than hoạt tính cung cấp càng lớn thì khả năng bám dính các chất rắn lơ lửng trong nước càng mạnh.
