為解決大量的工業(yè)生產(chǎn)用水和市政或生活輔助用水，污水回用成為可靠的第二水源。污水回用處理，也稱高級(jí)處理或三級(jí)處理。它是將二級(jí)處理出水再進(jìn)一步 進(jìn)行物理、化學(xué)和生物處理，以便有效去除污水中各種不同性質(zhì)的雜質(zhì)，從而滿足用戶對(duì)水質(zhì)的使用要求。污水回用處理常見的方法為活性炭吸附法。

活性炭是一種多孔性物質(zhì)，而且易于自動(dòng)控制，對(duì)水量、水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性強(qiáng)，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污水回用深度處理技術(shù)。活性炭對(duì) 分子量在500～3000的有機(jī)物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%，可經(jīng)濟(jì)有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機(jī)物、 農(nóng)藥、放射性有機(jī)物等。

1990年我國(guó)城市生活用水量為100.10億m3，工業(yè)用水量為259甲69億m3，到1995年則分別為137~145億m3和310~347億 m3，有300億m3廢水(占全國(guó)廢水的90%)未經(jīng)處理而排人水域。許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視污水回用和中水利用，例如80年代中期美國(guó)德克薩斯州和 加利福尼亞州每年廢水回用量達(dá)到25億m3，占廢水總量的70%，90年代初期日本中水利用率達(dá)到73.6%，新加坡城市污水處理量為24億m3/年，幾 乎全部得到處理，每年約有670萬(wàn)m3工業(yè)用水來(lái)自污水回用。1967年美國(guó)94個(gè)煉廠平均水的重復(fù)利用和循環(huán)使用率為80%左右，1965年原西德則為 74%。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明，水的重復(fù)利用和循環(huán)使用是非常重要的，特別是污水回用。我國(guó)淡水資源貧乏，工業(yè)廢水和城市污水的回用與中水資源的開發(fā)，已迫在眉 睫，這也是合理使用水資源的有效途徑。

80年代中期以來(lái)，根據(jù)回用水使用目的，有些污水回用處理流程加入一級(jí)活性炭處理單元。1983年美國(guó)丹佛市撥款290萬(wàn)美元，用于將污水回用于飲用水的 試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置是一座日處理能力為3785t/d的污水處理廠，其目的是為2000年建設(shè)一座3785t/d的污水回用廠打基礎(chǔ)。該工程由去除磷、懸浮 物、氮、可溶性有機(jī)物、可溶性固體及消毒等工序所組成。二級(jí)處理水用石灰處埋、再用液體CO2使pH值很高的水再碳酸化，通過(guò)雙層加壓濾池進(jìn)一步去除懸浮 物，再用沸石除氮，出水經(jīng)活性炭吸附處理，中間有臭氧消毒。這樣，90%的一級(jí)活性炭處理單元出水可作為廠內(nèi)工藝用水，其余10%再進(jìn)行深度處理，其處理 流程為：反滲透—汽提—二氧化氧消毒。該試驗(yàn)裝置于1383年建成，到2000年時(shí)，丹佛市將有15%的水來(lái)源于污水處理水。

污水的深度處理在城市和工業(yè)污水回用處理中扮演著非常重要的角色。在傳統(tǒng)的活性炭生物膜(生物活性炭)法水處理技術(shù)之后，深度處理用于去除額外的污染物、特殊金屬以及其他有害成分。現(xiàn)在已有的深度處理方法包括活性炭過(guò)濾、吸附、膜技術(shù)、高級(jí)氧化和消毒等。