D

$A$、水的天然循环是自然界中水分子不断运动的结果，故说法正确；
$B$、水的天然循环，是水、水蒸气、冰之间的转化，并没有生成新物质，属于物理变化，故说法正确；
$C$、过滤只能除去水中的难溶性杂质，不能除去天然水中溶解的矿物质，故说法正确；
$D$、经过过沉降、过滤、灭菌后的水中还含有可溶性矿物质，是混合物，故说法错误；
故选：$D$。