本发明公开了一种产气发酵池及城市污水处理方法，包括池体、盖体、进料口、出料口及排气口，所述池体内依次设有沉降室、产气室及上升室，所述进料口与沉降室的上部连通，出料口与上升室的上部连通；产气室的底部通过设置一分隔墙将产气室分为第一产气室和第二产气室；所述沉降室的底部与第一产气室的底部连通，第一产气室顶部与第二产气室顶部连通，第二产气室底部与上升室的底部连通；产气室内设有用于防止物料液面结块的搅拌装置。本产气发酵池的产气率高，空间利用率高，且气体排出量大，排出的废渣基本不含气体。