城市污水的熱能利用有多種方式，但最有效的利用方式就是利用污水。即夏季將建筑物內多余熱量通過機組釋放到城市污水中，冬季將城市污水的熱量提取出來通過機組釋放到建筑物內。
城市污水熱能的資源潛力主要取決于污水的溫度。經過處理后的城市污水的水溫，常年在一定的范圍內變化。如某污水處理廠經二級處理后的污水冬季水溫在13—16℃，夏季水溫在22-26℃。一般情況下，北方地區冬季污水水溫平均高出周圍環境溫度20℃以上，夏季污水水溫要平均低于環境溫度十幾攝氏度。利用污水與環境的溫差獲取熱能具有十分巨大的能量資源前景。 有時甚至使換熱器無法工作。由此可見，污水的水質對系統特性影響較大。
此外污水中各種有害成分對換熱器材質的腐蝕影響也無現成資料可循。這些都給污水換熱器的研究造成很大困難。針對不同的污水水質。該采取什么系統形式,采取什么材料及形式的換熱器,使其在污水中仍具有很好的傳熱性能,這些問題是污系統設計的難點。
利用污系統對建筑物供冷或供熱，充分利用了城市污水中的廢熱，減少了對高位能源的消耗。不僅節約了能源，而且減少了環境污染和水資源的消耗；此外由于污機組工作效率高,機房占地面積小，大大降低了運行費用和初投資費用。
因此污水作為可再生能源用于建筑物的空調系統已經得到了大家的認可，而且在國內的應用逐漸增多。污水源熱泵系統雖然有許多優點。但由于污水的特殊性。容易造成熱泵工作條件惡劣。尤其是熱泵中的換熱器所處的工作條件更為惡劣。當污水流經換熱器時，由于污水成分很復雜。會造成換熱器表面結垢、阻塞甚至是腐蝕的現象。
由于這些現象的存在。使得換熱器的傳熱效率降低。流體的流動阻力加大。降低換熱器的使用壽命。
對于城市原生污水由于其成分復雜,雜質含量多，考慮到污水換熱器的腐蝕、結垢等多方面的因素，以采用耐腐蝕、壽命長、易清洗的塑料類污水換熱器為佳；對于采用污水處理廠二級出水或再生水的污水源熱泵系統，可以采用再生水用做冷卻水的水質標準。如果再生水達到了相應的水質標準，可采用金屬換熱器，否則，可采用非金屬類污水換熱器；在非金屬類換熱器中，從價格、傳熱性能和壽命等方面綜合分析，建議采用PE—x管和HDPE管作為污水換熱器管材。