本发明提供的三段式短程硝化/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，所述工艺包括顺序串联的原水水箱、除有机物SBR反应器、第一调节水箱、短程硝化SBR反应器(配有在线监测及反馈控制系统)、第二调节水箱和自养脱氮UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)反应器；将污泥按污泥龄分开，解决了脱氮与除磷的污泥龄矛盾。将短程硝化SBR实时控制技术应用于自养脱氮技术中，解决了连续流实现低氨氮半短程硝化半短程难维持，以及不易控制出水中氨氮与亚硝的浓度比例等问题。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城市污水处理。