一种剩余污泥发酵耦合双污泥反硝化除磷脱氮的装置和方法属于城市污水生物处理领域。装置包括反硝化除磷脱氮反应器AAO、硝化反应器BAF和剩余污泥发酵反应器SBR。剩余污泥发酵液的城市污水进入AAO反应器的厌氧区，然后混合液进入AAO反应器缺氧区，随后混合液进入AAO反应器好氧区进行微曝气完成剩余磷的吸收及吹脱氮气；出水排入BAF反应器发生硝化作用，去除原水中氨氮；BAF反应器出水一部分排放，一部分回流至AAO反应器缺氧区进行反硝化除磷脱氮；二沉池一部分污泥回流至AAO反应器厌氧区，一部分回流至剩余污泥发酵反应器SBR中。本发明解决了城市污水C/N比低的问题，减少剩余污泥产量，节约了费用，实现了氮磷同步深度去除。