本实用新型涉及污水脱氮技术领域，公开一种高效短程硝化的城市污水深度脱氮装置，包括升流反应器，升流反应器的下部为反应区，上部为缓冲沉淀区；升流反应器位于缓冲沉淀区的顶部设有出水口，位于缓冲沉淀区的底部设有回流管，回流管远离缓冲沉淀区的一端连接至反应区的底部；升流反应器的底部通过进水管连接至水箱；升流反应器的底部设有用于搅拌升流的曝气装置；顶部设有用于溶解氧检测的溶解氧监测装置。本实用新型的气升循环式短程硝化工艺具有很高的容积效能，有效提高短程硝化效能。结构简单，可有效降低溶解氧控制难度，具有很好的运行稳定性。