本发明提供一种电化学处理硝酸盐废水的氨回收装置，包括电化学反应器，所述电化学反应器内设有阳极室和阴极室，所述阳极室和所述阴极室通过质子交换膜分隔设置，所述电化学反应器内还设有氨回收室；所述阳极室、阴极室和所述氨回收室依次相邻排布，所述阳极室内设有对电极，所述阴极室与所述氨回收室通过隔膜分隔设置，所述隔膜由电极材料和防水透气材料组成；所述氨回收装置还包括用于构成外循环的电解液存储罐、硝酸盐存储罐、氨吸收液存储罐、以及恒流泵。本发明能够将高浓硝酸盐转换为氨根离子，并能直接回收可利用的铵盐产品，在净化高浓硝酸盐废水的同时，以清洁环保的方式直接获得高纯度的资源化物质。