多級土壤入滲系統的反硝化除磷主要依靠基質截留，填料吸附以及微生物硝化反硝化過程。作為污水處理介質和微生物生長和富集的地方，基質填料是多階段土壤滲透系統中最重要的部分。其中，滲透層材料通常由Zeolite，珍珠巖，礫石和其他大顆粒組成。土壤磚層通常由土壤作為主要填料，并摻入相對較小粒徑的煤渣，木炭，鐵粉等材料。

對于土壤磚層，加入煤渣和活性炭后紅黏土的滲透率顯著提高，而加入膨潤土和粉煤灰的土壤的滲透率降低。對于滲濾層，具有較大粒徑的材料的滲透性顯著高于具有較小粒徑的材料的滲透性，并且沸石的滲透性高于陶粒的滲透性。

另外，在選擇材料時，應注意滲透層的填料與土磚層的基質填料之間的滲透性差異，不應太大，否則容易引起短流現象。從滲透性的角度來看，通過添加20％-40％的煤渣或活性炭與紅粘土混合制成的復合填料更適合作為土磚層的材料，而沸石1，沸石2和生物陶粒1是更理想的材料，用作滲透層的材料是更加合適的。

根據上圖，各種材料對NH4-N的吸附能力從強到弱依次為：沸石1>沸石2>膨潤土>土壤>粉煤灰>煤渣>活性炭>生物陶粒1>生物陶粒2。當NH4-N的質量濃度小于60mg/L時，沸石1和沸石2的吸附等溫線的斜率明顯高于其他材料，但是隨著NH4-N的含量進一步增加，吸附每種物質對NH4-N的吸附能力生長逐漸減慢，最終趨于平衡。

另外，這9種材料的平均硝化強度的順序為：沸石1>沸石2>活性炭>土壤>膨潤土>煤渣>生物陶粒2>生物陶粒1>粉煤灰。

?簡而言之，兩種粒徑的沸石的硝化強度均遠高于其他材料，而粒徑越小，硝化強度越強。土壤，活性炭，煤渣和膨潤土也具有很強的硝化強度，粉煤灰和生物陶粒也相對較強。虛弱的。活性炭和煤渣填料的反硝化強度明顯高于其他填料，但其他填料的強度差異較小。