利用热泵供暖与空调是一项既节能又环保的技术。 热泵能够使用少量电能从环境（水或空气）中攫取大量冷、热能量去满足建筑物对冷、热的需求。在将电能的利用率提高四倍或以上的同时，对环境是零污染。替代能源大都需要通过热泵加以利用
城市污水是热泵空调理想的冷、热源。 热泵是需要环境能源的，例如天然水、河水、空气等，又称低温热源。而这种合适、可用的低温热源却并非处处都有。例如在我国北方严寒地区，冬季室外大气温度太低，已无法被用作热泵的热源；根据传统的技术，可作为热泵冷、热源的只有地下水，而地下水的开采是受限制的。相对来说，城市污水温度适宜稳定，冬季在严寒地区也有10摄氏度以上，是丰富的热源；夏季20几摄氏度是空调废热理想的排放处。城市的生活污水虽然水质很差，但酸碱度适用（PH=7）。对管路设备无严重的腐蚀作用，一般可采用碳钢材质做污水换热器。城市原生污水遍布城区，凡在建筑需要采暖空调之处，均有污水的排放。其数量浩大，建筑物排放污水中所含的热能足以供应1/6左右相应建筑面积采暖空调的能耗。
实现无堵塞连续换热是城市原生污水作为冷、热源的技术关键。 恶劣水质对换热设备的堵塞与污染。此前在世界范围内还没有城市原生污水作为热泵冷热源成规模应用的工程实例和研究成果（供应几百平方米建筑采暖空调很小规模的浸泡式工艺除外）。已有的研究成果和工程实例均是利用污水处理站中的二级出水的。这种水的水质已相当好，作为热泵冷热源本来就没有原则上的技术困难。因此，以往城市污水源热泵只能建在污水处理站附近，去供应污水处理站附近的建筑，其使用范围和开发空间是很有限的。在暖通空调新能源开发利用领域中，真正有吸引力的是将城市原生污水开发成为热泵冷热源。
为解决恶劣水质对换热设备及管路的堵塞与污染问题而进行传统意义上的水处理是不可行的，因为即使采用最简单的水处理工艺，其处理成本也要大大地高于热泵从水中取热与取冷的价值，况且在城区水处理工艺的占地也成问题。