本发明公开了属于难降解有机废水电化学处理技术领域的用于高浓度有机废水处理的非均相电-Fenton装置。该装置由电解槽、电极插槽、多金属复合阳极、三维多孔阴极板、颗粒活性炭、挡板、布气板、进气管、电线、稳压稳流电源、搅拌轴、搅拌叶片和搅拌电机组成。在电解槽的侧壁中下部开设进气管的插孔；在电解槽的底部安装布气板，在布气板的上方安装挡板；在电解槽上共安装有4个电极插槽，用于插入三维多孔阴极板和多金属复合阳极，将颗粒活性炭均匀投入阴极板和阳极板之间的空隙中。搅拌叶片分布在搅拌轴的下端，搅拌轴和搅拌电机相连。本发明制得的非均相电-Fenton装置对高浓度有机废水处理效率高、成本低、操作简单。