本发明涉及一种工业废水超声协同处理和超声蒸发结晶一体化工艺，包括如下步骤：⑴超声波协同废水预处理：初步絮凝化处理；沉淀；超声波、催化剂有机物质分解；末端臭氧灭菌处理，出口紫外线处理；⑵强制循环型超声蒸发结晶：在超声蒸发器中进行蒸发与分离操作；二次蒸汽进入冷凝器进行冷凝，相变成的冷凝水进入冷凝水储罐；完成液经过结晶器降温结晶操作。本发明还涉及其一体化装置，由超声波协同废水预处理单元及强制循环型超声蒸发结晶单元构成。本发明工艺及装置具有结构设计合理，工艺过程新颖，处理方式独特，工业废水处理效率高，抑制蒸发结晶设备结垢等优点。