本发明涉及一种城市生活废水处理综合回用设备及其方法，该设备包括管道混合器、计量泵、浮游物过滤器、加药槽、纤维球过滤器、三维光电反应器、生物膜反应器、ClO2消毒槽、贮水箱，保安滤芯、加压泵。将城市生活产生的洗浴废水集中收集经新型涤纶高弹丝微絮凝纤维过滤和深度氧化生物联合处理，出水达到《城市再生利用城市杂用水水质》要求，可回用至宾馆厕所冲洗、绿化，剩余超滤出水再经生物膜反应器装置和消毒处理，处理出水达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）后，可回用至宾馆洗衣和洗浴用水水质要求更高的环节。该工艺及相关设备流程简单，易于操作管理，非常适合于城市生活废水的中水回用。