旋流沉砂器的原理主要基於水流在特定壓力下切向進入設備後產生的強烈旋轉運動。這種旋轉流動產生的離心力、向心力、浮力和流體曳力共同作用，使得密度較低的水上升並從出水口排出，而密度較大的砂粒則向設備底部沉降並從排污口排出，從而達到除砂的目的。
具體來說，旋流沉砂器利用旋流和重力沉降的原理。混合液在壓力作用下沿切向方向進入設備，產生旋流和高速旋轉。由於固體和液體的密度不同，它們在沉砂器內部產生不同的運動軌跡。密度大的固體顆粒產生外旋流，沿著設備內壁向下運動，並通過沉砂孔沉入尾管。同時，內部的高速旋轉形成低壓區，產生向上的內旋流，通過造旋臂的中心孔進入筒體，並在筒內進行二次過濾。過濾後的液體進入泵並抽出地面，而沉下的砂則通過沉砂孔進入尾管，並在達到一定高度後通過釋放器釋放到人工井底。
此外，旋流沉砂器還通過機械力控制水流流態與流速，使污水中的沙顆粒在離心力和重力的作用下沿池壁成螺旋線加速沉降，以達到沙粒沉降的目的。沙粒表面附著的有機物在離心作用和碰撞作用下被清洗下來，進入污水中進行後續處理。沙粒通過離心作用進入沉沙池底部的沙斗，隨著沙粒的累積逐漸增多並壓實，當沙斗中儲存的沙粒足夠多時，它們被抽出並輸送至砂水分離器進行處理。
綜上所述，旋流沉砂器的工作原理涉及水流旋轉產生的離心力、重力沉降、以及機械力的作用，共同促進固體顆粒與液體的分離。