我国污水处理厂处理能耗巨大,且污水厂建设运营普遍粗放低效,因此节能空间巨大且具有广阔的能源回收利用潜力。本文通过对我国污水处理厂处理能耗和能源回收已公布数据进行整理剖析以及现场实例调研的方式,分析了我国污水处理厂建设及能耗现状及节能趋势,调研了西北、东北及华南地区典型水厂,重点分析和甄别了我国城市污水处理厂可进行节能降耗改造的关键节点,提出适用于关键节点节能降耗的技术、工艺及设备;对我国城市污水处理能源化技术先进的水厂进行深入考察,剖析了我国污水厂能源化与资源化利用程度,同时借鉴国外先进技术及运行经验,对以污泥原位能源化利用为核心的技术进行甄别,对污水处理厂产能潜力及技术适用性进行分析。对污水处理过程降耗比例、原位产能潜力和新能源收益进行了经济核算评估。评估结果表明:在满足污水达标排放（一级A/B）的前提下,通过新技术、新工艺和新设备的技术升级和改造,可提高实现能耗降低40%;通过增加污泥厌氧消化产能单元,获得甲烷产能潜力（热电联产）回补能量可达到污水厂能耗的30%;此外,通过污水源热泵和太阳能等新能源技术可有效补充运行能耗的27%,总体上可以实现污水处理厂的最大能量自给率在90%以上。针对不同污水回用需求,以农田灌溉水、市政杂用水、景观回用水等为回用目标,节能降耗潜力分别为23%-43%、4%-33%、57%-70%,为了实现节能降耗50%的目标,还需要结合污水源热泵和太阳能技术作为辅助才可实现。本课题针对我国污水厂面临的运行能耗高及能源化效率低下的问题,解析了问题来源;提出了未来适合我国污水厂运行和建设的节能降耗及能源回收利用发展策略,达到污水厂处理能耗在目前基础上降低50%以上的目标,为实施国家节能减排的重要战略部署提供保障。最终针对未来实现“污水处理厂变为能源/资源提炼厂”的发展模式,从传统运行工艺改造提升、新型节能产能技术与设备应用、污泥原位能源回收潜力开发等方面提出了适宜我国国情的污水处理厂节能降耗与能源回收利用的途径与策略。