雙層濾料濾池構造與快濾池相同。濾料分上下兩層直接接觸。上層濾料比重較輕，厚0.4-0.5m（無煙煤，陶粒或塑料等），粒徑0.8-1.8mm，在其下鋪設厚0.4-0.5m砂層，粒徑0.5-1.2mm。上層大顆粒濾料截留主要污染物，下層砂截留剩余污染物。濾池截污能力比一般快濾池可提高2-2.5倍。由于上層濾料較輕，沖洗后可自動分層。設計濾速為10m/h，沖洗強度為12-15L(s²·m²)，沖洗時間6-7min。

雙層濾料濾池，重力過濾法中的一種水處理構筑物。濾池中濾料分兩層。上層濾料層厚0.4～0.5m，常采用顆粒狀的無煙煤(或陶粒、塑料等)，粒徑0.8～1.8mm。下層采用石英砂，厚0.4-0.5m，粒徑為0.5-1.2mm。上層大顆粒濾料截留水中主要污染物，下層截留剩余污染物。截污能力比快濾池高2～2.5倍，由于煤比重較大，沖洗后仍自動分層。濾池工作濾速為10m/h，反沖洗強度采用12～15L/(m2·s)，沖洗時間6～7min，濾料膨脹率50%，耗水量為2～2.5%生產水量。池體構造與快濾池相同。優點是截污能力大，濾速高，適于快濾池改建；缺點是濾料選擇要求高，價格貴，濾料易流失，沖洗困難，易積泥球。

水的重力過濾法中，濾池中濾料分為兩層的水處理構筑物。濾料上層采用重度較小，粒徑較大(粒徑為0.8-1.8mm)的輕質濾料，如無煙煤、陶粒、塑料等;下層采用重度較大，粒徑較小〔粒徑為0.5-1.2mm)的重質濾料，如石英砂。上層濾料截留水中主要污染物，下層濾料截留剩余污染物。濾池過濾速度為10-12m/h，反沖洗強度為12-15L/m2·s，沖洗時間為6-7min，由于兩種濾料的重度差，反沖洗后輕質濾料仍在上層，重質濾料位于卜層。雙層濾料含污能力較單層濾料約高1倍以上，因此雙層濾料濾池截污能力大，濾速高，過濾周期短，出水量大，但輕質濾料易流失。

雙層濾料濾池，上層通常采用無煙煤濾料，亦可采用破碎陶粒濾料， 上層為石英砂濾料。

三層濾料濾池一般由無煙煤濾料、石英砂濾料和石榴石粒（或磁鐵礦濾料、重晶石等）組成，亦可采用破碎陶粒等輕質濾料。濾料中大顆粒小密度濾料在上層；中顆粒中密度濾料在中間；小顆粒大密度的濾料在下層。這種濾池在高速過濾情況下，濾速可達30m/h或以上，同時能保證濾后水質。圖3-76為我國黃石市采用的三層濾料濾池，上層1采用無煙煤濾料徑為0.8-2mm，厚度42cm；中層2 為石英砂濾料，粒徑0.5-0.8mm；下層3為磁鐵礦濾料，粒徑0.25-0.5 mm,厚度7cm。承托層4粒徑1-2 mm磁鐵礦濾料，厚度7cm；粒徑2-4mm的厚度6cm； 4-8mm的厚度6cm；鵝卵石濾料層-粒徑為8-16mm厚度6cm。

多層濾料濾池產水量高、工作周期長、截污能力大，它對節省用地、節約投資以及對舊有水廠挖潛改造有重要意義。

輕質無煙煤濾料，粒徑一般為0.8-1.6mm,由于濾料間孔隙較大，截污能力也較大，起到粗濾作用，其他如氫化無煙煤、礦清、焦炭等，均可用作上層濾料;中層石英砂濾料，其粒徑為0.5-0.8mm；下層重質濾料有石榴石、磁鐵礦及欽鐵礦等，其粒徑一般為0.25-0.5mm。三層濾料濾池起始過濾水頭損失大，過濾周期長，濾速在初濾時可為一般快濾池的3倍，雙層濾料濾池的2倍，但隨后濾速降低。輕質濾料易產生流失、氣阻現象、泥球等問題，因此濾速不宜超過35m/h，反沖洗強度應控制在15-18L/m2·s 。