本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种城市污水厌氧氨氧化自养脱氮的系统和方法，更具体为一种基于分子态亚硝酸盐旁侧抑制实现城市污水厌氧氨氧化自养脱氮系统和方法。该系统结构设计合理、操作使用方便、运行及维护成本低、且能耗相对较低，无需额外增加碳源，能够实现城市污水短程硝化更加稳定。