雙層均質濾料是將雙層級配濾料和單層均質濾料的優點結合起來形成的一種新濾料層結構。其、下兩層采用密度、粒徑較為懸殊的均質濾料。一方面有效克服了雙層級配無煙煤濾料層中每種濾料粒徑小下大的 “正粒度”分布狀態;另一方面又巧妙地彌補了單層均質濾料厚度較大的不足。相對而言，這種濾料層結構更接近“理想”的“反粒度”狀態，具體來說，雙層均質濾料的優點如下。

能切實避免整體和各層濾料的表層堵塞并達到深層過濾的目的，因此對于整個無煙煤濾料濾料層總截污能力的充分發揮和濾料利用率的顯著提高是極其有利的。

濾料層下部選用粒徑較小的重質濾料，具有良好的吸附納污能力，為濾后水水質達提供了堅實保障。

雙層均質濾料輕、重濾料層交界面處濾料粒徑相比，雙層級配無煙煤濾料小，反沖洗過程中能夠更好地防止輕、重濾料層之間的嚴重混雜，特別是在氣水反沖洗過程中，能為最后的單水漂洗分層創造極為有利的條件。

另外，因雙層均質濾料采用大、小兩種粒徑的均質濾料，無煙煤濾料層總厚度低于單層均質濾料，容易滿足現有水廠水處理構筑物之間的高程配合并達到以較小投入換取更高收益的目的。