本发明公开了一种含氚水的去氚化处理装置及方法，为核电站含氚水处理工艺匮乏的问题提供了一个可靠的解决方案。本发明的装置包括进料系统、水精馏单元、级联系统、联合电解催化交换单元、氚水储存容器和热泵节能系统。采用了两级处理工艺，以水精馏作为初级贫化及减容工艺，实现大容量低浓含氚水的达标排放贫化；以联合电解催化交换工艺作为次级高效减容工艺，实现不同倍数的含氚水贫化和减容处理。本发明的方法具有流程简单、装置操作便捷、系统稳定性好、减容及贫化因子高的优点，能够有效实现含氚水的贫化和减容处理，具有广泛的工程应用价值。