本发明提供了一种基于渗透气化的放射性浓盐水处理装置，包括进料单元、渗透气化单元和渗透液单元，渗透液单元包括冷凝器、渗透液暂存箱和真空泵，渗透气化单元的出口与所述冷凝器连通，冷凝器的出口与所述渗透液暂存箱的进料口连通，渗透液暂存箱与真空泵连通，渗透气化单元包括分子筛膜，待处理的放射性浓盐水经进料单元进行前处理后流入渗透气化单元，借助真空泵抽负压使得放射性浓盐水中的水分子以分子形式通过所述分子筛膜，并于分子筛膜的下游侧形成蒸汽，经冷凝器的降温处理后得到液体进入渗透液暂存箱。该基于渗透气化的放射性浓盐水处理装置能够对放射性浓盐水进行渗透气化处理，有效减小放射性浓盐水的体积及降低其含盐量和放射性活度，基本可实现达标排放。