颗粒活性炭(被广泛用于从饮用水中去除溶解的有机物。在七十年代初期，据报道，在颗粒活性炭过滤器中增殖的细菌可能是过滤器中有机物去除的一部分。在这一发现之后，发现预臭氧化显着增强了颗粒活性炭的生物活性。臭氧化和颗粒活性炭的组合通常被称为生物活性炭工艺或生物增强活性炭工艺。在一些国家，生物活性炭在许多大型水处理厂实施。广泛使用的原因是地表水水质普遍较差关注氯化副产物。

　　在生物活性炭过滤器中生物消除溶解的有机化合物提供了几个完成的水质优点。例如，生物活性炭去除了大部分溶解的有机碳(DOC)。通过吸附和生物活性炭去除的DOC的理论表示如图所示。最初，大多数去除通过物理吸附发生(周期A)，而细菌处于驯化阶段。在此期间，DOC去除率在40%到90%之间。10%至20%的级分在生物活性炭上是不可吸收的。

　　在B期间，吸附和生物降解过程并行运行。细菌现在适应，吸附位置饱和，吸附除去逐渐减少。周期C被称为稳态周期。生物氧化是负责DOC去除的主要过程。大部分吸附能力已经耗尽。在稳态条件下，DOC去除率在15%到40%之间。如果在稳态条件下获得的去除效率符合治疗目标，则可以显着提高活性炭的使用寿命。

　　天然存在的包含表面水DOC的化合物已知是消毒(氯化)副产物(DBP)如三卤甲烷(THM)和卤代乙酸(HAAs)的前体。THM和HAAs是D-DBP规则下的主要化合物。这些DBP前体的去除与去除DOC相关。然而，对于总有机卤素(TOX)，THM和HAA的前体而言，对DOC的去除效率更高，显示出对这些氯反应性化合物的生物处理的选择性。在稳态条件下，THM和HAA前体的去除效率据报道为20%至70%。在工艺的初始阶段(阶段A)，去除效率要大得多，其中通过物理吸附除去75%到90%的前体。

　　颗粒活性炭过滤器内的生物氧化还可以有效去除无机物如氨。氨是一种促进生物生长并与氯反应的有毒化学物质。DOC和氨的组合去除导致成品水的氯需求显着降低。减少氯需求降低了DBP的量并提高了水的美学质量。

　　预臭氧化为水处理过程提供了许多益处(例如，不形成THM或HAAs的优异消毒，微絮凝，除色，除铁，除锰，减少味道和气味，增强的生物活性等)。然而，臭氧化副产物通常易于生物降解，并且可能导致分配系统中的生物增长。在BAC过滤器中去除这些可生物降解的化合物导致生物再生长的控制和残留氯的稳定性增加。在稳态条件下，可吸收有机碳(AOC)和生物降解有机碳(BDOC)的去除效率已经报道在50%到100%之间。此外，该过程可以导致完全消除健康问题的臭氧化副产品，并可能针对未来的规定。这些包括一些短链醛。

　　生物活性颗粒活性炭也可以有效消除合成有机化学物质，如苯，甲苯，以及像莠去津这样的农药，这些都有健康问题。该方法还可以降低味道和气味化合物如短链醛(水果)，胺和脂族醛(鱼腥味)和酚类和氯化酚(防腐/药用)的浓度。

　　最后，生物活性炭可以通过消除否则将竞争吸附位点的物质来增强颗粒活性炭对非生物或非生物降解性化合物的吸附能力。这有时被称为生物再生效应。