本发明公开了一种基于空气能热泵的低温蒸发浓缩装置，包括：废水池、循环泵、增湿塔、中端换热器、冷端换热器、热端换热器、热泵压缩机、膨胀阀、引风机和冷凝水收集池，所述废水池内废水通过循环泵将废水打入设在增湿塔内的喷头，增湿塔的底部管道流入废水池；所述增湿塔与冷端换热器间设置中端换热器，所述冷端换热器与中端换热器连接，中端换热器经过引风机连接热端换热器，热端换热器连接增湿塔的下部，所述冷端换热器与热端换热器之间设有膨胀阀或/和热泵压缩机，所述冷端换热器和中端换热器的冷凝水流入冷凝水池；本实用新型可实现能量综合利用、运行成本低、制造成本低、维护成本低、不堵塞的目的。