本发明涉及有机酸生产处理技术领域，提供了一种生物发酵耦合双极膜电渗析技术生产柠檬酸的方法。本发明将生物发酵和双极膜电渗析技术耦合，首先利用柠檬酸发酵液制备柠檬酸钙，再通过碳酸钠溶液和柠檬酸钙的反应制备柠檬酸钠；柠檬酸钠通过电渗析系统脱钠，得到柠檬酸。本发明提供的方法步骤简单，容易操作，所得柠檬酸的纯度高，实现了生产原料的循环利用，避免了现有工艺中大量固废和废盐溶液的产生，减少水资源的消耗，环境友好，且双极膜电渗析装置和离子膜可以重复使用，寿命长。