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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(tài)。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(wěn)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。
