理论依据：自然界水体自净通过地表水在太阳的作用下蒸发至天空，形成云并通过降雨会落到地面这是的雨水会携带大气中的灰尘、病菌、以及PH过碱性；这时在地球引力的作用下自然地渗透到底层，经过地层的多层过滤（土层、岩石层等）进行深层的净化后，在汇聚到一起成为地下径流，再以泉水或者洁净水体等形式流出或为人所用或汇流成河（周而复始），在这过程中，因地势的高低变化，自然的完成一些溶氧过程（比如瀑布等），使水自身的自净能力不断增强，“流水不腐”说的就是这个道理。
水力全自动高效曝气精滤机的原理就是完全模拟自然界客观存在的水体自净现象为理论依据，融入多种先进水处理技术研发的一种新型的水处理设备。具体如下：
首先原水在重立作用下，或压力作用下自进水管进入高效精滤机的曝气溶氧模块进行曝气溶氧，然后原水会被分散进入四个精滤机模块被挡板分散进入浑水区，再从浑水区经过滤料层，承托层、网板进入集水区。原水中的悬孚物等浊质被截留和附着在滤料层的表面及滤料层之中，进入集水区的水为滤后清水。清水在滤前与滤后两液面位差作用下或原水压力作用下，自集水区沿数条冲、清水管自下而上进入清水区，再从清水区溢入顶部的集水槽，沿集水槽流至出水管，以重力方式流出高效精滤机。
随着过滤的持续进行，滤料层中截留和吸附的悬孚物等浊质逐渐增多，同时滤料过滤的阻力也逐渐增大，过滤速度也在逐渐减小，原水在虹吸上升管内的液面也逐渐上升。滤罐在过滤并开始向罐外产水的初期，或反冲洗后重新产水的初期，原水在虹吸上升管内的液面与滤罐内清水区的液面高度是相同的，随着滤料层阻力的增加，滤速逐渐减小，原水在虹吸上升管内正是从该起始液面逐渐上升的。当液面升至“反冲洗前，管内最高水位”时，说明滤料层的阻力达到了最大允许阻力，即达到了“期终水头损失”。如果急促过滤产水，滤后水的浊度将不合格，也正是此时，高效精滤机随即自动进入以下所述的反冲洗过程。
原水不断自进水管进入虹吸上升管在辅助虹吸管的管口处，进入辅助虹吸管并沿该管下跌，在下跌过程中通过“抽气三通”，并带走“抽气三通”侧管内的空气，而“抽气三通”侧管是连接虹吸管系统倒置U型管顶部的，这样，“抽气三通”就抽吸了虹吸管系统倒置U型管顶部和虹吸下降管内的空气，由于虹吸下降管的下部管口在排水水封内被水封住管口，于是倒置U型管顶部及虹吸下降管内逐渐形成负压，并且真空度逐渐增大，水封内的水在虹吸下降管的液面从“反冲洗前，管内最低水位”迅速上升，并越过倒置U型管顶部，与虹吸上升管内的原水汇合，形成虹吸，原水沿虹吸下降管下跌，于是反冲洗开始了，清水自清水区沿数条连通管，清水管由上而下进入集水区，从集水区通过网板、承托层，自下而上反冲滤料，使滤层处于膨胀，滤料相互摩擦、碰撞状态，被截留和吸附在滤料层内的悬孚物等污物随水流通过浑水区，进入虹吸管系，沿虹吸上升管，虹吸下降管进入排水水封井，流至下水管网。在反冲洗过程中，清水区内的水面迅速下降，同一体相隔的另一室的清水，进入正在反冲洗的一室内，参与反冲洗，以保证足够的冲洗时间。当清水区内的水面降至虹吸破坏斗管口时，空气自虹吸破坏斗的管口进入倒置U型虹吸管系的顶部，于是虹吸被破坏，虹吸管系内的反冲洗水断流，反冲洗结束。同时，处于膨胀状态的滤料层的滤料下落，原水仍进入浑水区，经滤料层，开始了又一个周期的过滤。如此周而复始地过滤，反冲洗，过滤……
当虹吸上升管内的水面尚未达到“反冲洗前管内最高水面”而欲进行反冲洗时，可以开启“强制反冲洗，压力进水阀”，使“抽气三通”抽气，从而达到认为强制冲洗的目的。
当反冲洗正在进行，而清水区内的水面尚未降到虹吸破坏斗管口，而欲停止反冲洗，从而节省清水区内可以节省的清水时，可以开启“反冲洗中途，认为进气阀”，人为地破坏虹吸，终止反冲洗
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