Межрегенерационный период работы гранулированного активного угля может быть резко увеличен, если воду перед фильтрованием через уголь обработать окислителем. Установлено, что при такой обработке воды происходит не простое суммирование двух процессов, а имеет место эффект окислительно-сорбционного взаимодействия, который заключается в том, что, с одной стороны, уголь выступает качестве катализатора окисления, значительно повышая глубину и скорость этого процесса, а с другой — многие продукты окисления лучше сорбируются на угле. Кроме того, применение двух методов всегда надежнее и позволяет значительно расширить диапазон удаляемых из воды органических загрязнений. Практика показала, что совместное применение окислителей и активного угля имеет также и экономическое преимущество.
В зависимости от качества обрабатываемой воды, состава и типов очистных сооружений могут быть различные технические решения использования окислительно-сорбционного метода очистки воды. Так, фильтры, загруженные гранулированным активным углем и предназначенные только для очистки воды от органических загрязнений, располагают в технологической схеме после осветлительных фильтров. Но гранулированный уголь может использоваться также в фильтрах, выполняющих наряду с указанной функцией и функцию осветления воды. Тогда фильтры, как обычно, располагают после сооружений первой ступени, при этом загрузка их может либо целиком состоять из активного угля, либо из угля и песка (двухслойная загрузка).
В схеме контактного осветления воды возможно также устройство отдельно стоящих угольных фильтров, располагаемых после контактных осветлителей, или устройство контактных осветлителей с песчано-угольной загрузкой. В первом случае, когда вода фильтруется последовательно через два фильтровальных сооружения, затраты на строительство очистных сооружений значительно возрастают, однако угольная загрузка используется по своему прямому назначению, т. е. только для удаления химических загрязнений, и находится в наиболее благоприятных условиях: на угольный фильтр поступает осветленная вода, поэтому промывка его производится редко и не приводит к излишней потере угля на измельчение и истирание; кольматация пор угля взвесью незначительна, что улучшает условия сорбции химических загрязнений и увеличивает срок службы угля как сорбента.
Место расположения угольной загрузки в технологической схеме зависит от ее назначения, а также санитарно-гигиенических и технико-экономических показателей очистки воды. Окислитель во всех случаях должен быть введен в обрабатываемую воду до ее поступления на угольную загрузку. При этом окислитель в воду может вводиться либо в начале технологической схемы, либо перед угольными фильтрами. Возможно также двойное введение окислителей разного типа. Место ввода окислителя зависит от общих задач, возлагаемых на окислитель, от скорости его расходования и других факторов. Но во всех случаях необходимо обеспечить наличие окислителя в воде, поступающей на угольную загрузку.
Окислители, применяемые в настоящее время, обладают неодинаковой с технико-экономической и санитарно-гигиенической точек зрения эффективностью по отношению к химическим загрязнениям воды. Поэтому при использовании окислительно-сорбционного метода важным является выбор типа окислителя. Хлор целесообразно использовать в качестве окислителя только в том случае, когда в воде находятся сравнительно легкоокисляемые загрязнения, такие, как фенолы, некоторые вещества природного происхождения, придающие воде привкусы и запахи, и т. д. При этом необходимо учитывать, что в условиях совместного применения хлора и активного угля предварительная аммонизация воды, к которой часто прибегают на практике, не требуется (при необходимости аммонизация может проводиться при окончательном хлорировании). Когда в воде находятся преимущественно трудноокисляемые загрязнения, например растворимые фракции нефти и ее продукты, синтетические поверхностно-активные вещества, органические пестициды и т. д., целесообразно применять озон как наиболее сильный окислитель. Иногда может оказаться также эффективным использование нескольких окислителей (хлора и перманганата калия, озона и хлора). Тип окислителя, его дозу и место ввода в технологической схеме очистки воды устанавливают путем пробной ее обработки в лабораторных условиях с учетом того, чтобы нагрузка на уголь как сорбент была минимальной. При этом необходимо учитывать, что уголь играет роль не только сорбента, но и катализатора окисления, т. е. он ускоряет процесс окисления.
В качестве загрузки фильтров на коммунальных водопроводах по механической прочности и санитарно-гигиеническим показателям приемлемыми являются угли марок АГ-3 и АГ-М.