Hiilivesisuodatin voi olla mikä tahansa vedenpuhdistusjärjestelmä, joka käyttää hiiltä epäpuhtauksien poistamiseen. Yleisiä esimerkkejä ovat suuret kunnalliset rakeiset aktiivihiilijärjestelmät (GAC), ”hiili” -akvaariosuodattimet ja kotitalouskäyttöön tai työtasoon tarkoitetut vesisuodattimet, joita kutsutaan joskus käyttö- tai kotitalouksien juomavesisuodattimiksi. Hiilivesisuodattimet käyttävät yleensä puhdistamiseen joko rakeista aktiivihiiltä tai hiililohkoja, jotka molemmat poistavat epäpuhtaudet adsorptioprosessin kautta.
Rakeisessa aktiivihiilisuodattimessa (GAC) vesi liikkuu pienten aktiivihiilenpalan läpi. Tämän hiilen koostumuksen on kuvattu olevan joko hienoa mustaa hiekkaa tai erittäin hienoa kahvijauhetta, ja siinä on suuri pinta -ala veden kulkemiseksi. Epäpuhtaudet tarttuvat hiileen adsorption kautta, mikä johtaa puhtaampaan veteen. GAC -vesisuodattimet voivat joskus kärsiä kanavoinnista, jolloin vesi kulkee tietyn reitin kautta, joka antaa vähän vastusta ja johtaa vähäiseen puhdistukseen, jos sitä käytetään liikaa tai väärin.
Hiililohkosuodatuksessa hiili puristetaan yhdeksi lohkoksi, yleensä lieriömäiseksi. Vesi pakotetaan sitten lohkon läpi, mikä johtaa puhdistukseen. Vaikka hiililohkosuodattimet käyttävät edelleen adsorptiota puhtaaseen veteen, tiheät hiililohkosuodattimet voivat jopa fyysisesti estää joidenkin mikrobiologisten aineiden kulkemisen niiden läpi – mitä vähemmän tiheät suodattimet, kuten GAC, eivät yleensä pysty saavuttamaan.
Hiilisuodatin poistaa vedestä lukuisia epäpuhtauksia. Nämä suodattimet toimivat parhaiten kloorilla, haihtuvilla orgaanisilla yhdisteillä (VOC), torjunta -aineilla, rikkakasvien torjunta -aineilla ja elohopealla. Jotkut hiililohkosuodattimet on myös suunniteltu poistamaan PCB: t (polyklooratut bifenyylit), lyijy ja asbesti. Hopeaa lisätään joskus rakeisiin aktiivihiilisuodattimiin antimikrobisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Hiilisuodattimet ovat yleensä tehottomia poistamaan muita epäorgaanisia yhdisteitä, radionuklideja ja monia mikrobiologisia aineita.
Jotta hiilivesisuodatin olisi tehokas, aktiivihiili on vaihdettava säännöllisesti. Vaikka on olemassa teollisia tapoja “ottaa talteen” aktiivihiili, kotimaisten käyttäjien on vaihdettava aktiivihiili suositellun ajan kuluessa – yleensä tietyn määrän gallonien puhdistamisen jälkeen. Useimmat vähittäiskaupan hiilivedensuodattimet käyttävät valmiiksi pakattuja patruunoita hiilen vaihtamisen helpottamiseksi, mutta joitakin rakeisia aktiivihiilisuodattimia löytyy edelleen, joiden avulla kuluttajat voivat käsitellä hiiltä suoraan.
Kuten aiemmin mainittiin, hiilivesisuodatin käyttää adsorptioprosessia veden puhdistamiseen. Adsorptiossa pienet hiukkaset poistetaan vedestä tai ilmasta ja tarttuvat toisen aineen pintaan. Hiilen huokoisella luonteella on suuri pinta -ala, joka mahdollistaa tämän prosessin toimivan erittäin hyvin.