活性炭过滤器主要由外壳和活性炭滤料组成。外壳通常采用碳钢、不锈钢或塑料材质，根据使用环境和压力要求选择合适的材质。外壳设计有进出口、排污口和检修口，方便与管道系统连接和设备的维护保养。活性炭滤料是活性炭过滤器的核心，它一般选用优质的煤质活性炭、椰壳活性炭或果壳活性炭。这些活性炭经过特殊的活化处理，具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构，每克活性炭的比表面积可达 500 - 1500 平方米，微孔直径一般在 1 - 100 纳米之间，这使得活性炭具有极强的吸附能力。活性炭滤料在过滤器内通常以颗粒状或柱状的形式填充，填充方式有散装和袋装两种，袋装填充方式便于更换滤料。
活性炭过滤器的工作原理基于活性炭的吸附作用。当含有杂质的流体（如水或空气）通过活性炭过滤器时，流体中的污染物分子会接触到活性炭的表面。由于活性炭具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构，污染物分子会被吸附在活性炭的微孔内，从而实现对流体的净化。活性炭的吸附作用主要包括物理吸附和化学吸附两种方式。物理吸附是基于分子间的范德华力，污染物分子在活性炭表面形成一层吸附层，这种吸附过程是可逆的，当活性炭表面的污染物浓度达到一定程度时，吸附速率会逐渐降低，直至达到吸附平衡。化学吸附则是污染物分子与活性炭表面的某些活性基团发生化学反应，形成化学键，这种吸附过程是不可逆的，化学吸附对某些特定的污染物具有更强的吸附能力。在实际应用中，活性炭过滤器通常同时利用物理吸附和化学吸附来净化流体。
活性炭过滤器的技术参数对其性能起着关键作用。其吸附容量是衡量活性炭过滤器吸附能力的重要指标，它表示单位质量的活性炭能够吸附污染物的最大量，一般以 mg/g 为单位。不同种类和质量的活性炭吸附容量有所差异，优质的活性炭吸附容量可达 100 - 500mg/g。过滤器的过滤速度也是一个重要参数，它决定了单位时间内能够通过过滤器的流体体积，一般在 5 - 20m/h 之间，过滤速度过快会导致活性炭与流体接触时间不足，影响吸附效果；过滤速度过慢则会降低设备的处理能力。活性炭过滤器的工作压力一般在 0.1 - 0.6MPa 之间，这与过滤器的外壳材质和结构有关。此外，活性炭的使用寿命也是一个需要考虑的参数，它取决于活性炭的吸附容量、流体中污染物的浓度以及过滤器的运行条件等因素，一般在 1 - 3 年左右，当活性炭的吸附容量达到饱和时，就需要更换活性炭滤料。
活性炭过滤器的应用领域广泛。在水处理方面，它被广泛应用于饮用水净化、污水处理和工业废水处理等领域。在饮用水净化中，活性炭过滤器可去除水中的余氯、异味、有机物和部分重金属离子，改善饮用水的口感和质量。例如，在一些自来水厂，通过在常规处理工艺后增加活性炭过滤环节，能够有效提升出厂水的水质，满足居民对高品质饮用水的需求。在污水处理厂，活性炭过滤器可作为深度处理单元，对二级处理后的污水进行进一步净化，去除水中残留的有机物、色度和异味等，使处理后的污水能够达到更高的排放标准或实现中水回用。在工业废水处理中，对于含有高浓度有机物、重金属或有毒有害物质的废水，活性炭过滤器可与其他处理工艺（如生物处理、化学沉淀等）相结合，对废水进行综合处理，实现达标排放和资源回收利用。在空气净化领域，活性炭过滤器常用于室内空气净化、工业废气处理和汽车尾气净化等。在室内，它可安装在空气净化器、新风系统或空调系统中，吸附空气中的甲醛、苯、TVOC 等有害气体以及烟雾、灰尘等颗粒物，改善室内空气质量，保护人体健康。在工业废气处理中，对于一些含有有机废气、酸性气体或异味气体的排放源，如化工厂、印刷厂、喷漆房等，通过安装活性炭吸附装置，可有效净化废气，减少对大气环境的污染。在汽车尾气净化方面，部分汽车采用活性炭罐来吸附燃油蒸汽中的挥发性有机物，防止其排放到大气中，减少空气污染。
活性炭过滤器具有诸多产品优势。首先，其吸附能力强，能够有效去除水和空气中的多种污染物，对一些难以通过其他物理或化学方法去除的微量污染物也有很好的吸附效果，净化效果显著。其次，活性炭是一种较为环保的吸附材料，它本身无毒无害，且在使用过程中不会产生二次污染。而且，活性炭过滤器的运行成本相对较低，只需定期更换活性炭滤料即可，相比一些高端的净化设备，其设备采购成本和运行能耗成本都较低。此外，活性炭过滤器的安装和维护相对简单，对操作人员的技术要求不高，一般的小型企业或家庭用户都能够轻松使用和维护。同时，活性炭过滤器的适用性强，可根据不同的净化需求和污染物种类，选择合适类型和规格的活性炭，以及调整过滤器的结构和运行参数，满足多样化的净化要求。
