双层均质滤料是将双层级配滤料和单层均质滤料的优点结合起来形成的一种新滤料层结构。其上、下两层采用密度、粒径较为悬殊的均质滤料。一方面有效克服了双层级配无烟煤滤料层中每种滤料粒径上小下大的 “正粒度”分布状态;另一方面又巧妙地弥补了单层均质滤料厚度较大的不足。相对而言，这种滤料层结构更接近“理想”的“反粒度”状态，具体来说，双层均质滤料的优点如下。

能切实避免整体和各层滤料的表层堵塞并达到深层过滤的目的，因此对于整个无烟煤滤料滤料层总截污能力的充分发挥和滤料利用率的显著提高是极其有利的。

滤料层下部选用粒径较小的重质滤料，具有良好的吸附纳污能力，为滤后水水质达标提供了坚实保障。

双层均质滤料轻、重滤料层交界面处滤料粒径相比，双层级配无烟煤滤料小，反冲洗过程中能够更好地防止轻、重滤料层之间的严重混杂，特别是在气水反冲洗过程中，能为最后的单水漂洗分层创造极为有利的条件。

另外，因双层均质滤料采用大、小两种粒径的均质滤料，无烟煤滤料层总厚度低于单层均质滤料，容易满足现有水厂水处理构筑物之间的高程配合并达到以较小投入换取更高收益的目的。