Volendo progettare un filtro io penserei prima di tutto alla manutenzione, potresti valutare in questo senso anche un filtro di "Amburgo" (angolare) che consiste sostanzialmente in una pompa e in una spugna, a livello di progettazione ti basterebbe creare una semplice guida (anche removibile) dove posizionare la spugna e la manutenzione si limiterebbe a sciacquare appunto la spugna di tanto in tanto, in alternativa andrebbe bene anche un filtro a spugna ben dimensionato e azionato da un aeratore.
Concordo con chi mi ha preceduto, 20 litri di filtro mi sembrano esagerati, aggiungo che qualora l'acquario fosse aperto potresti pensare anche ad un filtro a zainetto, a mio parere impareggiabile in termine di comodità.
.Non avendo il riscaldatore nel primo vano io lo userei da prefiltro con un materiale facilmente lavabile e/o sostituibile con funzione esclusivamente "meccanica",lasciando la spugna grana grossa che ha incavi in cui si possono depositare i batteri utili, nel vano "biologico" del filtro(il secondo).Cosi' facendo la sciacquerai molto raramente non interferendo con la popolazione batterica del filtro e non intorpidendo l'acqua in vasca quando farai la manutenzione ordinaria.Poi se dopo la spugna grossa ne vuoi mettere pure una fine sopra i siporax non te lo vieto mica ci mancherebbe,pero' secondo me è inutile e rischi intasamenti 
