я всегда думал, что роль колец - просто разбить поток воды, а субстрат - в следующем отсеке...
Кольца это и есть тот же субстрат,сера сипоракс например.Только ехейм делает его в форме шариков,а сера или флюваль в форме маленьких пористых колец.Они по структуре не такие как ехаймовский енфимех или как там его.
По поводу укладки колец в строгом порядке это,имхо,идея мягко говоря интересная.Это же маленькая толстая труба-банка с точечными впрыском и забором,вода там идет как хочет.Можно еще кстати для каждого фильтра выкладку делать по разному,в зависимости от места выхода и входа потока.