ACF廣泛用于處理工業用廢水，去除氣體及惡臭物質，水溶液中的無機物、有機物及貴重金屬等離子，微生物及細菌，低濃度吸附的吸附回收。用于凈化處理具有吸附容量大、吸附速度快、脫附速度快、灰分少、處理量大且使用時間長的優點。凈水用的ACF，可用浸漬法使ACF的孔隙中充滿特殊的液狀合成抗菌劑，經干燥，抗菌劑可牢固地固定在ACF內，特別適用于家庭用凈水器。家用小型凈水器則是多種多樣，日本開發的超小型凈水器可適用于旅行、野營、登山和救災人員，具有過濾、除臭、滅菌和把硬水變為軟水的處理。對水質的處理具有特殊的功能，在污水處理中，采用ACF吸附往往用于二級處理或三級處理。將ACF用于環保工程中其操作安全，由于體密度小和吸脫層薄，不會造成蓄熱和過熱現象，也不易發生事故，且節能和經濟，可用于大型上水凈水池的處理，不僅凈化效率高，而且處理量大，裝置緊湊占地面積小，設備投資小和效益高。ACF還可用于水廠及糖廠的凈水裝置，可達到脫色、脫臭和去除有機物的目的。
　　1.有機廢水的處理
　　隨著工業化生產的發展和城市人口的增加，都市區內的生活廢水處理量已越來越大。在廢水中特別是工業廢水中的有機污染物有大量增加的趨勢，并且化工、冶金、煉焦、輕工等產業中的廢水為主要的污染源，其含有的有毒物和有害物已在對生態環境構成威脅。
　　ACF適用于各種有機廢水的處理，可對含氯廢水、制藥廠廢水、苯酚廢水、有機染料廢水、四苯廢水、已內酰胺廢水、二甲基乙酰胺和異丁醇廢水進行處理。其吸附能力比粉末活性炭的吸附能力高得多，尤其適用于高平衡濃度時，每克ACF 的吸附量約為粉末活性炭的3倍。在升高溫度后，其吸附能力提高。
　　用劍麻基ACF可有效去除水中的各種有機染料，如亞甲基蘭、結晶紫、鉻蘭黑R等，其去除率高。含釔的瀝青基ACF可有效的吸附酸性染料，如酸性藍9 酸性藍74酸性橙10 、酸性橙51等，也用于直接染料如直接藍19 、直接黃11、 直接黃50及堿性染料的堿性棕1、堿性青紫3等。
　　對煉油廢水和處理結果表明，用ACF處理煉油廢水其對濁度的有效凈化。對高濃度和成分復雜的頁巖油干餾廢水的處理后COD 可達低于2000mg/L，用于處理出水的COD 低于1000mg/L。
　　2.無機廢水
　　ACF對金屬離子具有較好的吸附性能，可吸附水中的銀、鉑、汞、鐵等多種離子并能夠將其還原。在大多數情況下，其氧化還原反應可以大大促進對這些金屬離子的吸附。
　　3.凈化飲用水
　　由于城市人口的增加已使飲用水的供應不足，國內曾用活性炭處理三鹵甲烷廢水，其有效去除率僅為40%。對地下水的檢測表明，在水中已含有多種氯化物，這些氯化物存在于水中具有致癌作用，在自來水中的含氯物質可用ACF 加以去除用。ACF去除水中的三氯乙烯，在其濃度為1-5kg/m3時，ACF的吸附量為粒狀活性炭的4倍，在實際處理中可比活性炭大1個數量級。
　　目前活性碳纖維已廣泛用于凈水器，特別是載銀ACF具有吸附和滅菌的雙重功能。用載銀ACF對大腸桿菌進行吸附，在含銀量增加、比表面積增大時，其吸附量增大，對于水中的其它微生物的吸附同樣有效。