本发明公开了一种协同处理有机废液和重金属废液并产电的光电化学装置，该发明采用光电极做阳极，和阴极组成光电化学池，阴极和阳极室用离子交换膜分隔，将有机废液充入阳极室，而重金属废液充入阴极室；在光照条件下，有机废液在阳极被光催化氧化，释放出电子和质子，电子经外电路转移到阴极，而质子通过电解质转移到阴极室；阴极室重金属废液中的重金属离子被外电路转移来的电子还原；系统同时实现了阳极室有机废液处理和阴极室的重金属废液处理，并向外电路输出了电能；该废液处理方法具有成本低廉、高效、易于工业化操作等特点，具有潜在的应用价值。