本發(fā)明提供一種生物電化學系統(tǒng)，所述生物電化學系統(tǒng)能夠去除海水等中存在的多價離子且能夠?qū)崿F(xiàn)電生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明的生物電化學系統(tǒng)包括：氧化電極槽，其包括容納電子的陽極，所述電子為用微生物處理廢水中的有機物時所產(chǎn)生的電子；還原電極槽，其包括從所述陽極接收電子的陰極，并且使所述電子與從外部供應的氧和水進行反應，從而生成氫氧化離子，并通過所述氫氧化離子使電解質(zhì)中的多價離子沉淀；以及陰離子交換膜，其阻止所述電解質(zhì)中的多價離子向所述氧化電極槽移動。另外，本發(fā)明提供一種生物電化學系統(tǒng)，所述生物電化學系統(tǒng)在去除海水等中存在的多價離子的同時，能夠生產(chǎn)氫。所述生物電化學系統(tǒng)的特征在于，包括氧化電極槽，其具備附著有電化學活性菌的陽極，并且有機性廢水作為基質(zhì)被注入，從而生成電子；還原電極槽，其具備陰極，并且海水作為電解質(zhì)被注入，從而在去除多價離子的同時生產(chǎn)氫氣；陰離子交換膜，其分離所述氧化電極槽和所述還原電極槽，并且防止所述海水中的多價陽離子向所述氧化電極槽移動；以及電源，其連接于所述陽極和所述陰極之間。