厌氧氨氧化耦合厌氧甲烷氧化处理污泥消化液的方法，属于污水处理技术领域。将厌氧消化污泥接种到厌氧产甲烷反应器，短程硝化污泥接种到短程硝化反应器中，厌氧氨氧化和反硝化型甲烷厌氧氧化菌共生菌群污泥接种到厌氧氨氧化耦合厌氧甲烷氧化反应器中。污泥消化液首先进入厌氧产甲烷反应器，其次经中间水箱调节水量后进入短程硝化反应器，通过控制曝气时间实现亚硝化过程；最后经中间水箱调节水量后进入厌氧氨氧化耦合厌氧甲烷氧化反应器，与此同时利用厌氧产甲烷反应器所产生的甲烷进行曝气，在厌氧氨氧化菌与厌氧甲烷氧化菌的协助下完成自养脱氮过程。本发明能够解决污泥消化液脱氮处理中有机碳源不足、C/N比偏低以及温室气体释放等问题。