本实用新型提供一种二氧化硫吸收废水资源化利用的处理系统，通过废水收集池收集废水并进行均质化处理，从而使得经废水收集池中所排出的废水的水质稳定；膜蒸馏装置可以利用二氧化硫吸收废水自身的余热，不仅能回用一部分水能，而且还能达到降温的效果，满足后续膜浓缩的温度要求；通过高压纳滤膜装置对二氧化硫吸收废水进行一价与二价盐的分离，使得硫酸钠二价盐被浓缩，通过冷冻结晶，实现硫酸钠的回用；高压纳滤膜装置的产水再经过反渗透膜装置进行水质净化和一价盐的浓缩，从而实现水的回用和一价盐（氯化钠）的回用。通过以上，能够真正实现脱硫废水的资源化利用。