本发明公开了一种新型脱硫废水处理工艺，废水经提升泵从调节池泵入一级反应沉淀池，加入NaOH和石灰乳，以除去废水中的亚硫酸盐、硫酸盐，非金属悬浮物，沉淀物进入污泥缓冲箱；废水从一级反应沉淀池溢流进入二级反应沉淀池，加入NaOH、重金属螯合剂和絮凝剂，以除去废水中的重金属离子，沉淀物进入污泥缓冲箱；污泥经过板框压滤机进行泥水分离，滤液返回废水调节池，泥饼外运；经二级反应沉淀池处理的废水进入清水箱，加HCl调节pH至中性后，排放或回用。经一级反应沉淀和二级反应沉淀下来的污泥分别经管路进入污泥缓冲箱，避免了处理系统因无机污泥含量大而引起的系统堵塞，同时提高出水水质。