本发明公开了一种城市污水的三位一体处理装置，包括太阳能储热单元、超声波雾化蒸单元和冷却塔循环单元，其特征在于：“三位一体”涵盖为整个装置由三个子装置组成，即太阳能储热循环装置，超声波雾化蒸发槽装置，冷却塔循环装置，形成“三位一体”结构，协调工作，并集传统污水处理方法中的物理分离、化学分解、生物降解三个步骤为“一体”,本发明利用超声波技术，通过超声波的空化作用，降解污水中的有机污染物，并将污水空化成颗粒非常细小的小液滴，通过热流管的高温将其蒸发为水蒸汽，紫外线灯的消毒作用，可一次性的得到清洁用水，解决了传统污水处理中方法冗杂、步骤复杂的缺点，污水处理效率极高。