本发明公开了一种以单质硫为介质实现污泥减量的污水处理工艺，包括：待处理污水流入硫还原反应器进行厌氧生物处理，污水中的有机物通过硫还原过程被去除，产生的负二价硫化物，然后通入到接种有硫氧化菌的硫氧化反应器，负二价硫化物被重新氧化为单质硫，并回流至硫还原反应器。本发明首次将硫还原菌应用于污水处理领域，以期形成多种低产泥的污水处理工艺，实现了污水处理方法的创新；传统厌氧硫酸盐污水处理工艺中的以硫酸盐作为COD矿化过程的电子受体，而本发明的工艺利用单质硫取代了硫酸盐和亚硫酸盐。本发明整个工艺中设备简单，能耗很低，节约了成本。