本发明是一种基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮系统及处理工艺，包括生物吸附、厌氧氨氧化、亚硝化、膜技术和厌氧消化单元，其中生物吸附单元包括曝气池和沉淀池。曝气池与沉淀池连接，沉淀池与厌氧氨氧化池连接，厌氧氨氧化池与设置有膜组件的亚硝化池连接，厌氧消化单元为单独的污泥处理单元。本发明工艺流程短、系统启动时间短、脱氮性能稳定高效、出水总氮达标、运行能耗物耗低、剩余污泥产量低。利用生物吸附对城市污水中的有机物进行生物吸附去除，并对生物吸附段排放的富含有机物的污泥经中温厌氧消化处理产沼气，用于中温厌氧消化池自身和低温下厌氧氨氧化池的加热保温，既可实现城市污水有机物的资源化，又进一步降低工艺运行能耗。