본 발명은 선박평형수 처리 시스템에 관한 것이다. 이러한 선박평형수 처리시스템은 외부로부터 선박평형수를 유입 받고 선박평형수를 필터링하고 전기분해하는 필터 및 전기분해부, 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수의 해수 특성을 측정하는 제1 센서부, 해수 특성 측정값에 따라 선박평형수의 오염 정도를 판단하여 전기분해 강도 및 이산화염소 투입량을 판단하는 제어신호를 발생하는 제어부, 이산화염소를 발생하는 이산화염소 발생부, TiO 2 코팅된 판을 포함하고 있고 자외선 및 TiO 2 의 상호작용을 통해OH 라디칼을 생성하여 OH 라디칼이 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수에 포함된 잔류 미생물을 살균하는 UV/TiO 2 시스템, 중화제를 구비하고, 제어부로부터 중화제 토출신호를 전달받아 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수를 중화하는 자동 중화 처리장치, 그리고 자동 중화 처리장치에서 중화 처리된 선박평형수의 TRO 농도를 측정하고, 측정결과를 제어부로 전달하는 제2 센서부를 포함하고, 제어부는 제2 센서부로부터 전달받은 측정결과에 따라 자동 중화 처리장치에서 토출되는 중화제 토출량을 제어하는 제어신호를 발생한다. 이로 인해, 선박평형수의 밸러스팅 단계에서 선박평형수의 살균 효율이 USCG 기준을 만족한다는 효과가 있다.