本发明涉及一种循环水零外排分质回用处理装置及处理方法。本发明处理装置包括循环水集水池、混合装置、助滤剂加药系统、过滤装置、污水池、压滤机、纳滤装置、纳滤过滤液收集罐、纳滤截留液收集罐、电渗析装置、电渗析浓水收集罐、蒸发结晶器和电化学处理装置。本发明处理方法先采用化学助滤、沉淀、过滤等工艺进行降浊除悬预处理，然后采用纳滤分质提纯处理工艺，实现分盐处理，所得过滤液经浓缩、蒸发得到氯化钠固体，纳滤截留液经电渗析处理后，产水回用循环水，浓盐水经电化学降硬杀菌后，产水回用。该发明可有效降低循环水的盐含量，解决循环水系统离子浓度过高带来的结垢及腐蚀问题，同时实现高效的分盐处理及资源回收再利用。