無煙煤是煤炭中碳化程度較高的煤種，其化學性質不活潑，質地比較堅硬，密度一般在1.35-1.9g/cm³之間。由于煤炭主要由有機物組成，因而純凈的煤粒表面基本上是非極性的，實踐證明，非極性的固體表面親非極性的液體而疏極性液體，因此，煤粒表面親非極性的烴類油、疏極性的水。

煤中碳含量是隨著煤化程度的提高而增加，其表面的疏水親油性質也隨碳化程度增加而加強，所以無煙煤濾料的表面性質是疏水親油的，用其過濾含油污水效果很好。煤炭又是多孔性物質，無煙煤濾料中的煤粒表面有許多大小不等的孔隙，這些孔隙就相當于許多毛細管，由于毛細管作用及孔隙內表面的疏水親油性質，而使油分子可以容易地擠掉孔隙中原有的水分子，取而代之，因此，無煙煤濾料有良好的吸附有機懸浮物，特別是吸附烴類油脂的性能，同時，還有一定的除味脫色功效。

國內外一般使用和飲用地表水均要經過過濾工藝，處理各種污水都把濾池過濾工藝放在其他工藝之后，作為進一步處理污水的把關工藝，所以濾池運行的好壞直接影響到污水排放的水質。

傳統的過濾工藝都是使用單層石英砂做為濾料，這種單層砂濾料在濾池反沖洗時，由于水力分級作用，小顆粒砂粒因重量輕，下降速度慢而落在濾床的上部，大顆粒砂粒則落在濾床的下部。由于小顆粒都集中于濾床的表面，使過濾面積減小，濾池阻力增加，而濾床下層的大顆粒則不能充分發揮作用。

使用無煙煤濾料的雙層和三層濾料過濾工藝則克服了上述單層砂濾料過濾的缺點，它主要利用各層濾料的不同比重特點，如三層濾料為：上層用大粒徑小比重的無煙煤濾料（比重為1.4-1.6g/cm³），中層是中粒徑中比重的石英砂濾料（比重為2.6g/cm³），下層為小粒徑、大比重的磁鐵礦濾料（比重為4.6-4.95g/cm³）。由這三種不同比重、不同粒徑的濾料組成了一個均勻的理想的過濾床層，使整個濾床得以充分利用。因三種（或二種）濾料比重的差別，所以在反沖水后濾料仍按比重下沉、不混層。由于濾床的多層結構，上層顆粒大而輕，因而形成了在整個過濾深度上和體積過濾，而不是單層濾料的面積過濾，這種床層的含污能力大，過濾周期長，能提高濾水生產能力。