三層濾料過濾器的濾床由三層濾料所組成。這種過濾器截污容量大，防止懸浮物穿透的能力強，允許的過濾速度高，出水品質好，過濾周期長。
三層濾料池，為了提高濾池出水水質，將相對密度的無煙煤濾料分布在上層，中層設立相對密度的濾料石英砂分布在中間層，相對密度的磁鐵礦(或石榴石)濾料在下層，這樣的濾料稱為三層濾料池。
三層濾料過濾器的濾床，一般由無煙煤、石英砂和磁鐵礦組成。即三種濾料的平均粒徑由上而下，逐漸變小，可使濾床的截污能力得到充分發揮，所以過濾周期長，又由于最下部的一層濾料粒徑很小，因而對于高濁度或濁度波動大入水水源適應性加強。
1. 大比重濾料:一般可選作大比重濾料的有石榴石濾料、磁鐵礦濾料、鈦礦或重晶石等。
2.小比重大粒徑濾料:一般選用無煙煤。這種無煙煤應具有機械強度高、化學穩定性好、比重在1.4~1.6等特性，其顆粒形狀以多面體為好
3. 國內磁鐵礦來源較廣，采用較多的是由無煙煤、石英砂、磁鐵礦所組成的三層濾料。國外則多以無煙煤、石英砂和石榴石作為三層濾料。
濾料的分層情況與不同比重的濾料粒徑有關;分層清楚點濾床，起始壓差小，過濾周期長;因此，仔細選擇三種濾料的粒徑。磁鐵礦或石榴石粒徑范圍的下限，可選用0.25毫米。粒徑過小，容易與石英砂混雜，增加過濾起始壓頭損失;粒徑過大，容易造成懸浮物穿透，難以保證出口水質。同時，粒徑過大，就需要更高的沖洗強度，如水溫為22.5℃，沖洗強度達到14L/㎡·s時才能流化。如果粒徑再大就更不容易流化。無煙煤粒徑大，有利于截污和利用下層濾料;磁鐵礦或石榴石粒徑小，可防止懸浮物的穿透，但兩者粒徑相差過大，易于混雜，增加壓頭損失;石英砂居中，其粒徑應盡量適應上述兩種濾料條件，以不混雜。
無煙煤歷經范圍的下限以0.8毫米為宜。粒徑過大就會與石英砂發生混雜，粒徑過小則下層濾料的截污能力得不到成分發揮。無煙煤最大粒徑一般采用2.0毫米。
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