本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种强化生物除磷同步内源反硝化串联厌氧氨氧化处理城市污水的装置和方法，所述装置的主体结构包括城市污水原水水箱、内源反硝化耦合除磷SBR反应器、中间水箱、短程硝化厌氧氨氧化SBR反应器、出水水箱以及在线监测和反馈控制系统；城市污水进入内源反硝化耦合除磷SBR反应器进行厌氧搅拌，进入短程硝化厌氧氨氧化SBR反应器先进行曝气搅拌后抽入中间水箱中内源反硝化耦合除磷SBR反应器厌氧搅拌结束后的排水进行间歇式低氧曝气搅拌，再将短程硝化厌氧氨氧化SBR反应器的出水回流至内源反硝化耦合除磷SBR反应器进行低氧曝气搅拌；其氮磷去除率高，氧耗低，能耗低，建设成本和运行成本低，剩余污泥产量少