污水中的污染物質多成酸性，化工原料中常常用到片堿來處理水中的污染物，它主要是借助中和反應，加快和酸性污染物的反應，片堿在污水處理中具體作用如下：

在污水處理廠，片堿可以通過中和反應減小水的硬度。片堿具有強堿性，且在水中具有相對高的可溶性。還可調節水的pH值、對廢水進行中和、離子交換樹脂的再生，通過沉淀消除水中重金屬離子。

污水處理主要利用的是片堿的強堿性和吸附性，片堿可以和各種酸類進行中和反應生成氧氣和鈉離子，而工廠排放的污水中大多數都含有酸性物質，將片堿混入污水中可以將這些物質中和掉形成對環境沒有壞處的另一類物質，這是利用了它的強堿性。

另外片堿的吸附性，對于其他類的顆粒比較親近，它能在短時間內吸附在一些微小的顆粒上，自然就起到了治污的效果。片堿雖然可以治理污水，但并不能將污水里面的污染源全部的清除，所以，還需要配合一些其他的污水處理藥劑和處理設備才能做到更好的去污。

片堿在污水處理的過程中價格相對于石灰、復合堿來說價格要高，但是處理效果卻是最好的，殘渣很少，不像石灰很有很多的沉淀和雜質。