污水源热泵技术起源于北欧国家，主要利用城市污水满足居民的供热需求，随后瑞典、挪威等国家开始陆续应用污水源热泵系统。

1981年，世界上首个取用污水厂二级出水的直接式污水源热泵系统在瑞典Sala镇投产，装机容量为3.3MW，年产热能25.6GWh，COP均值为2.6。值得一提的是，瑞典已成为目前应用污水源热泵技术的代表国家。

日本也是开展污水源热泵技术研究和应用较早的国家之一。日本首套污水热能回收系统于1987年在东京落合污水处理厂启用，至今东京大都会区已有11座污水处理厂建有污水源热泵系统。

与北欧国家相比，日本污水源热泵技术的特点和优势是开发了一系列过滤装置、流体换向装置、自动清洗装置等，使污水换热器在连续稳定运行中实现自动清洗，减少了换热管污水侧结垢和堵塞的发生，极大地提高了污水源热泵的换热效率和整体性能。

当然，污水源热泵技术在其他国家也得到了不同程度的应用。比如，瑞士首都伯尔尼的污水处理厂安装有1.4MW的污水源热泵，每年可为邻近地区供热约3GWh；美国芝加哥的James C Kirie污水处理厂建设的污水源热泵系统，使该厂减少40％的供热供冷能耗；2021年，英国泰晤士水务公司启动Hogsmill污水处理厂污水源热泵系统的建设项目，预计每年为部分地区提供7WGh的低碳热能。

相对来看，我国污水源热泵技术研究起步晚，2000年在北京高碑店污水处理厂才成功投产我国首个污水源热泵项目。

近20年来，我国污水源热泵技术的应用主要集中在北方地区，在南方地区的应用相对较少。这主要是因为我国北方地区冬季寒冷，采暖季时间长，供热市场需求大。

从取用污水的处理状态看，国内现有的污水源热泵系统多以城市污水处理厂二级出水作为热源。哈尔滨、承德、南昌的污水源热泵工程以原生污水为热源；无锡太湖新城污水处理厂以一级出水为热泵热源；青岛、沈阳、 天津、秦皇岛等地污水处理厂以二级出水为热泵热源。

需要特别指出的是，国污水源热泵技术的使用率仍处于较低水平。为了提升关技术的研究工作速度，我国还先后出台了《城市污水回用设计规范》、《城市污水再生利用标准》等规定，为污水源热泵技术的研究与发展提供了政策支持。