本发明提供了一种分段并联厌氧氨氧化处理城市污水的工艺和方法，属于污水生物处理技术领域，所述工艺包括：原水水箱、去除有机物SBR反应器、短程硝化SBR反应器、调节水箱和自养脱氮UASB反应器；其中，原水水箱通过两台蠕动泵分别与去除有机物SBR反应器、短程硝化SBR反应器相连；去除有机物SBR反应器与短程硝化SBR反应器出水排入调节水箱，调节水箱中污水进入自养脱氮UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）反应器实现氮的去除。硝化系统排水后添加生活污水进行后置反硝化有利于短程硝化的实现与稳定维持，去除有机物SBR反应器与短程硝化SBR反应器并联可灵活调控调节水箱内NH₄⁺-N，NO₂^--N的浓度比例，将厌氧氨氧化技术成功应用在生活污水的深度脱氮处理中，实现了高效低能耗的污水处理。