雙層濾料一般由無煙煤濾料和白色石英砂組成。無煙煤濾料相對密度為1.5~1.8;石英砂相對密度為2.65左右。無煙煤比石英砂輕,所以它的粒徑可以選得大一些。當濾池反洗時,顆粒大而相對密度小的無煙煤在上層,顆粒小而相對密度大的白色石英砂在下層,于是濾料的顆粒和孔隙呈“上大下小”的狀態。雙層濾料與單層相比,其截污能力較大,防止細小懸浮物的穿透;水頭損失增加得較慢;濾速也可以提高。
無煙煤濾料要求在酸、堿中均為穩定;白色石英砂要求耐酸,在堿溶液中有微量的溶解,可以進行如下測試:石英砂分別在鹽酸(含量400mg/L)、NaOH(含量400mg/L)、NaCl(含量500mg/L)中浸泡24H,溶液中全固形物增加不超過20mg/L,SiO2的增量不得超過10mg/L。如用于高壓鍋爐的水處理,SiO2增量不超過2mg/L。