在飲用水深度凈化過程中，活性炭主要采用以下三種工藝。
1.臭氧----活性炭聯技術。
活性炭與有機溶劑聯用技術將有機溶劑與有機溶劑的物理、化學吸附和生物氧化降解作用緊密地結合在一起，相互促進，達到了很好的凈化水質的效果。進入水中后，首先經過氧化作用，改變有機色基團的結構，使水中的大分子有機物分解成小分子狀態，形成中間產物，活性炭容易吸附。從而增加了有機物進入活性炭微孔內部的可能性，并使活性炭的吸附功能得到充分發揮，延長活性炭的使用壽命。臭氧不僅可以提高水中有機物的可生化性，而且可以提高水中DOC的濃度，是改善生物活性炭凈化效果的有效手段。利用掩蔽作用、吸附和化學鍵吸附等綜合作用，活性炭及其表面的微生物有效地吸附了大量在氧化過程中產生的中間產物，解決了三鹵化物及其前驅物質(包括無法脫除的三鹵化物)，并保證了其在水中的生物穩定度。確保生物活性炭穩定，去除效果穩定，高效。從1961年起，活性炭聯用技術在美國、日本等世界發達國家得到廣泛應用，并逐漸走向成熟。國內從20世紀80年代就開始研究，目前已在深圳、大慶、昆明等地建立了水廠，研究和應用都處于快速發展階段。
活化炭-膜聯用技術。
膜法是一種新型的高分離、濃縮、純化和純化技術，它主要是利用天然膜或人工合成膜，將混合物分離、純化和純化后的能量或化學位差作為推動力而合成。膜分選過程中，物料不相變，分選系數大，操作溫度在常溫下。膜分離技術主要有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等。
通過與膜聯用，可以有效地解決單用濾膜造成的膜污染問題。
堵塞與膜污染。采用活性炭對進料進行必要的前處理，可有效去除水中的CODMn、溶解腐殖酸、高里酸和大腸魚，特別是UV254及相應的消毒副產物，具有高的去除效果和穩定性。經活性炭前處理后，水中制得的有機物、微生物等在膜表面和膜內的孔隙積聚明顯減少，可以大大延長膜的使用壽命。而膜的存在又能克服單用活性炭的缺點，解決活性炭出水細菌數偏高的問題。活性炭與納濾(NF)、超濾(UF)聯用，具有分離效率高，出水水質穩定，同時流程短，操作管理簡單，占地面積小等優點，是一種很有發展前景的飲用水深度凈化處理技術。
活化碳-Ti02聯用技術。
TiO2光催化劑在除臭、防污和超親處理等方面的應用研究十分活躍。復合TiO2活性炭-TiO2，即即將TiO2的納米粉狀顆粒活性炭(GAC)載體，是將TiO2光催化活性和活性炭吸附性能結合在一起的一種新技術，一方面提高了活性炭的凈化能力，使其能夠將吸附在活性炭中的有機物質降解，不會造成二次污染，同時也使活性炭在普通日射器照射下既能恢復活性，又能有效地延長使用壽命。而活性炭載體的吸附能力又提高了光催化反應的濃度，加快了污染物向TiO2顆粒表面的遷移速度，加快了降解產物與表面分離的速度，并使反應中間副產物對污染物的吸附達到凈化，大大提高了TiO2的光降解能力。利用該工藝制備的活性炭-氧化鋁光催化劑復合材料具有較好的催化活性和吸附性能，與氧化鋁-氧化鋁物理混合形式的協同效果更佳。
日本、美國、加拿大等國家在水處理領域嘗試了納米TiO2催化氧化技術，但大多還處于實驗室研究階段。就像許多實用的納米技術研究一樣，目前很多研究者只是談論基于納米催化材料的水處理技術有“實用前景”，卻沒有立刻達到“實用要求”。迄今為止，該技術的工程化、產業化實例尚未見報道，這表明該技術的應用研究仍處于起步階段。
