本实用新型公开了一种气田高浓度有机废水电化学耦合处理回用装置，包括絮凝槽、缓冲槽、三维电解催化槽、净水槽和附属结构，所述絮凝槽与废水供应管道连通；所述絮凝槽、缓冲槽、三维电解催化槽、净水槽通过管路依次连通；所述附属结构包括电源，电源分别与絮凝槽和三维电解催化槽相连；所述三维电解催化槽包括催化槽本体、两块粒子电极分隔板、阳极板B和阴极板B，所述催化槽本体内部中空；两块粒子电极分隔板安装于催化槽本体的内部，将催化槽本体内部分隔为位于粒子电极填充区域，以及两个极板安装区域；粒子电极填充区域填充有活性炭。本实用新型的有益效果为：本实用新型改进了催化槽结构，并与现有的电絮凝技术结合，提高废水处理效果。