本实用新型公开了一种处理钛白酸性废水副产高品质钛石膏的装置，该装置包括有机膜系统，用于对硫酸法生产钛白粉过程中产生的酸性废水进行纳滤去除Fe²⁺处理；石膏结晶器，连接于有机膜系统的渗透侧，用于对有机膜系统得到的滤液进行沉淀、结晶处理；中和剂配浆池连接于石膏结晶器，用于向石膏结晶器中加入中和剂进行沉淀反应；固液分离器，连接于石膏结晶器，用于对结晶过程的硫酸钙沉淀进行固液分离。本实用新型解决了钛白行业酸性废水传统的中和工艺产生的钛石膏品位低、色度差、粒径小和含水率高导致无法资源化综合利用的问题，整套技术投资低，设备简单，能耗低，产品质量稳定，社会效益和经济效益好，利于推广。