本申请公开了一种高浓盐水处理装置及处理方法，涉及有机废水处理领域。本申请通过机械雾化蒸发器将废水破碎、雾化成小液滴，通过风机一将外面相对干燥的空气源源不断地送进密闭的风道内，同时带动水雾向风道内部扩散和蒸发，且在风道的尾部将该饱和湿气向外排放，从而在密闭的风道内形成一个稳定的“进干燥空气→排放湿气”的过程，达到类似敞口条件下快速雾化蒸发的效果，避免了因密闭空间内湿度达到饱和而抑制废水的蒸发。本申请利用蒸发法对有机废水进行处理，能够到达低碳环保的要求。