פחמן פעיל, כחומר סופח ידידותי לסביבה, בעל ביצועים ספיחה וקטליטיים חזקים, מספיק חומרי גלם ובטיחות גבוהה, עמידות לחומצות ולאלקליות, עמידות בחום, בלתי מסיס במים ובממיסים אורגניים, התחדשות קלה ויתרונות נוספים, בעל יכולת ספיחה חזקה עבור אורגני. מזהמים המומסים במים כמו תרכובות בנזן, תרכובות פנוליות, נפט ומוצרי נפט וכו'. יש לו גם אפקט הסרה טוב על מזהמים אורגניים שקשה להסירם בשיטות ביולוגיות וכימיות אחרות, כמו כרומה, פעילי שטח של מתילן כחול, קוטלי עשבים, קוטלי חרקים, צבעים סינתטיים ותרכובות אורגניות סינתטיות רבות. בנוסף, לפחם הפעיל יש גם יכולת ספיחה חזקה למתכות כבדות בציפוי שפכים ובהתכה של שפכים. יש לו השפעה מבהירה ברורה על עכירות המים, והוא יכול להסיר את הריח החריג והריח המיוחד במים. יש לו גם אפקט סינון מצוין על החיידקים. לכן, פחם פעיל מקבל יותר ויותר תשומת לב בטיפול במים. עם זאת, בשל המאפיינים של פחם פעיל רגיל, כגון תכולת אפר גבוהה, נפח נקבוביות קטן, פיזור רחב של מיקרו-נקבוביות, שטח פנים ספציפי קטן וסלקטיביות ספיגה ירודה, ומגבלות מסוימות של הקבוצות הפונקציונליות של פני השטח והתכונות האלקטרוכימיות שלו, ספיחה ו סילוק המזהמים מוגבל, רחוק מלעמוד בדרישות השווקים המקומיים והזרים. לכן, יש צורך לשנות את המבנה והתכונות שלו כדי להגדיל את יכולת הספיגה שלו ולהקל על לחץ זיהום המים.
מסנן פחם פעיל הוא תהליך יירוט של מזהמים במצב השעיה במים, והחומר המרחף נחסם בפער בין הפחם הפעיל. גודל הנקבוביות והנקבוביות של שכבת המסנן גדלים עם הגדלת גודל החלקיקים של פחם פעיל. כלומר, ככל שגודל החלקיקים של פחמן פעיל גס יותר, כך גדל החלל להכיל חומר מרחף. הוא מראה כי יכולת הסינון מוגברת, כושר נשיאת הזיהום גדל ונפח יירוט הזיהום גדל. יחד עם זאת, ככל שגודל הנקבוביות של שכבת מסנן הפחם הפעיל גדול יותר, כך ניתן להעביר את החומר התלוי במים לשכבה הבאה של שכבת מסנן הפחם הפעיל. בתנאי של עובי מגן מספיק, ניתן ליירט את החומר התלוי יותר, כך ששכבת המסנן האמצעית והתחתונה יכולה לשחק טוב יותר את תפקיד היירוט, ונפח יירוט הביוב של היחידה גדל.
באופן קפדני, היכולת של פחם פעיל לשמור על חומר מרחף מגיעה משטח הפנים שמספק פחם פעיל. כאשר קצב הזרימה נמוך, כושר הסינון של היחידה מגיע בעיקר מהקרנה של פחם פעיל, וכאשר קצב הזרימה מהיר כושר הסינון נובע מספיחת חלקיקי פחם פעיל על פני השטח. בתהליך הסינון, ככל ששטח פני החלקיקים שמספק פחם פעיל גדול יותר, כך ההדבקה למוצקים מרחפים במים חזקה יותר.
