过滤运行呈循环状态，是由反洗→正洗→过滤三个步骤组成一个周期。为了克服单层滤料的缺点，应该使过滤作用在更深的床层中进行，以加大滤速，提高截污能力，延长工作周期，故而出现了双层滤料。除垢剂能减少水垢，保护设备。

目前使用的双层滤料，一般都是由无烟煤和石英砂组成。无烟煤密度为1.5~1.8g/cm³，石英砂密度为 2.65g/cm³。由于无烟煤比石英砂轻，所以它的滤料粒径可以选得比石英砂大些，形成“上大下小”的级配。因而当反洗时，颗粒较大而密度较小的无烟煤在上层，颗粒较小而密度大的石英砂在下层，两种砂层基本上不混层，但相同密度的砂层内仍旧是上小下大。除垢剂能减少水垢，保护设备。

双层滤料与单层滤料相比，由于过滤时，水中大部分杂质被截留在煤层及煤砂交界处，因而截污能力约增加1倍以上。在相同的滤速下，工作周期增长，出水量约增加0.5~1 倍，故而滤速可以提高，水头损失增加也比较缓慢。除垢剂能减少水垢，保护设备。

这种滤层正常滤速为10~14m/h，反冲洗强度为13~16L/s ·m²，石英砂膨胀率为40%~50% ；无烟煤膨胀率为50%~60%。