一种雨水、污水中颗粒物一体化净化装置及方法，该装置由旋流沉砂单元、变径沉淀单元和升流式过滤单元三部分竖向叠加布置构成；旋流沉砂单元包括旋流沉砂筒、进水管、排砂管、虹吸罩、虹吸管、水封槽、排水管、穿孔板I、穿孔板II和穿孔板III；所述变径沉淀单元包括变径沉淀池；升流式过滤单元包括过滤室外壳、过滤室底板、滤池、滤料和过滤出水口。本发明颗粒物去除效率高、不容易堵塞，具有节能、高效、耐水力负荷冲击能力高、占地面积小、投资和运行管理成本低等特点，可广泛应用于屋面、高架道路等雨水径流，以及坡度较大的排水管道中颗粒物的净化。