双层滤料(double media)组成是：上层采用密度小、粒径大的滤料，下层采用密度大、粒径小的滤料。由于两种滤料存在密度差，在一定的反冲洗强度下，经水力筛分作用使轻质滤料分布在上层，重质滤料分布在下层，构成双层滤料过滤装置。虽然每层滤料的粒径仍由上而下递增，但就整个滤层而言，上层平均粒径大于下层平均粒径。当水流由上而下通过双层滤料床时，上部粗滤料除去水中较大尺寸的杂质，起粗滤作用，下部细滤料进一步除去细小的剩余杂质，起精滤作用。这样每层滤料发挥自己的特长，不同滤层的截污能力得到充分发挥。所以，双层滤料床截污容量大，过滤周期长，出水水质好，水头损失增长速度慢。
　　目前普遍采用的是无烟煤滤料和石英砂滤料双层滤料。根据煤、砂的密度差，选配恰当的粒径级配，可形成良好的上粗下细的分层状态。否则，将造成大量煤、砂混杂，即失去双层滤料的作用。实践证明，最粗无烟煤和最细石英砂粒径之比在3.5~4.0之间时，可形成良好的分层状态，当然，交界面处有一定程度的混杂是难免的。
　　在选用无烟煤滤料时，应注意煤粒流失问题。这是生产上经常碰到的问题。煤粒流失原因较多，如粒径级配和密度选用不当以及反冲洗操作不当等。此外，煤的机械强度不够，经多次反冲洗后破碎，也是煤粒流失的原因之一。
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