本发明涉及一种高产水率的废水脱盐工艺及装置，属于废水深度处理领域。所述工艺采用氯化钠作为汲取液，将正向渗透与电渗析相结合，利用高浓度的氯化钠产生的渗透压，自然渗透汲取废水中的水分子，获得较高产水率，稀释后的氯化钠溶液通过电渗析处理获得纯水，提浓后的氯化钠溶液返回到正向渗透作为汲取液。所述装置包括连通的正向渗透单元和电渗析单元；所述电渗析单元的出口与正向渗透单元连通。通过本发明，电渗析膜不存在膜污染问题，正向渗透膜污染容易通过反洗可逆恢复通量，能够获得极高的产水率。