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污水处理企业目前的投资模式有股权投资、BOT、TOT、DBO、委托经营等。股权投资即以参股或控股的方式间接取得污水处理企业的经营权。BOT、TOT、DBO、委托经营则是污水处理行业发展中出现的新模式。总体看，从BOT、TOT、DBO到委托经营，对投标企业的资金实力要求逐步减弱，对其运营能力则逐步提高。上述几种模式主要区别见下表。
几种运营模式的主要区别
1、BOT
BOT(Build-Operate-Transfer，建设-经营-移交)是负责建设再进行运营，建设期 般为1-2年。建设方需投入建设所需全部资金。在BOT合同签订时，建设方需根据工程结算价扣除相关补贴等收入计算出实际投资金额，并根据 定的内部收益率确定经营合同期限及每吨污水处理费价格，以保证在BOT服务期内收回投资并确保收益。当特许期结束后，企业按约定将设施无偿移交给政府部门，由政府指定部门进行经营和管理。
污水处理项目BOT模式在中国的运用相对较多。其中比较成功的案例是哈尔滨太平污水处理厂，在股权、投资回报、融资等方面的尝试为BOT项目提供了很多借鉴经验。2003年9月，哈尔滨市政府采用公开招标的方式选择哈尔滨太平污水处理厂项目BOT业主。经过激烈竞争，清华同方股份有限公司与北美环境技术有限公司组成的联合体 终以0.598元/吨污水处理服务费中标。2004年年初，太平污水处理厂由清华同方(哈尔滨)水务有限公司负责建设，日处理污水32.5万吨，特许经营期为25年。
2、TOT
TOT(Transfer-Operate-Transfer，移交-经营-移交)，通常是指政府部门或国有企业将建设好的项目的 定期限的产权或经营权，有偿转让给投资人，由其进行运营管理;投资人在约定的期限内通过经营收回全部投资并得到合理的回报，双方合约期满之后，投资人再将该项目交还政府部门或原企业的 种融资方式。
污水处理项目TOT融资方式有利于降低政府的初始资金投入，提供工程项目的运行管理水平和运行的稳定性，加快基础设施建设速度。
兰州七里河安宁污水处理厂正是采取TOT模式进行融资。兰州市七里河安宁区污水厂位于兰州市安宁区北滨河路西段，日处理能力16万吨，服务面积42平方米公里。由于该项目主体工程及配套管网建设滞后，长期处于低负荷运行状态。为加大兰州市污水处理力度，同时解决兰州市在污水处理方面资金的困难，引进 进管理模式，市政府决定对该项目采取TOT方式招标。
2009年12月19日上午，在兰州建设工程交易中心举行了开标仪式。该项目 终由成都市排水有限责任公司中标，中标价为4.96亿元人民币，运营管理期限为30年，期满后将该项目移交回政府，期间政府给运营管理商支付污水处理服务费。
兰州七里河安宁污水处理厂TOT项目融资结构图
3、DBO
DBO(Design-Build-Operate，设计-建设-经营)，指的是承包商设计并建设 个公共设施或基础设施，并且负责运营该设施，满足在工程使用期间公共部门的运作要求。承包商负责设施的维修保养以及更换在合同期内已经超过其使用期的资产，在该合同期满后，资产所有权移交回公共部门。
在BOT时代，核心竞争力就是谁的融资成本低、谁能融到更多的资金。DBO则不同，DBO模式下，出资方为政府;而作为提供服务的企业，需要考量的是其设计、技术和运营能力。从污水设施的生命周期来看，设施的建造只需要短则数月、长则几年的时间，而后期运营却需要持续十几年甚至几十年，治理污染、净化水质的好与坏主要取决于污水处理厂的后期运营。采用DBO模式可以实现产权主体与运营主体的分离、投资与建设环节的分离，同时也有利于污染责任与治污责任的转移和分离，从而提高了建设和运营的效率，更有利于项目长期保持服务质量和运营效率。
DBO模式在国外应用已比较广泛。澳门污水处理项目就成功的采用了DBO模式。澳门污水处理项目试运行期3年以及2年期建设共5年合同。政府通过招标选择DBO实施者，备选者需要具备丰富的技术能力、建设能力和运行能力，标的是建设的投资和运营的费用。由于澳门污水处理不向公众收费，因此项目投资和服务费均来源于财政收入。
DBO在中国的应用较少，主要原因还是在于政府更多地希望通过BOT等方式引入社会资本建设基础设施，需要引入的是投资。2008年1月30日，中国内地 家实行DBO总体招标项目——天津市滨海新区汉沽营城污水处理厂项目开工建设，此项目由创业环保中标。汉沽营城污水处理厂项目占地面积28公顷，项目建设内容包括建设日处理10万吨污水处理厂 座，日生产5万吨中水厂 座以及厂外配套管网52公里和泵站7座，工程总投资3.61亿元。DBO模式能在天津率 使用，也是因为是世行贷款项目，市政府并没有直接出资，加之世行要求采用市场机制建设和运营，不要求国有企业运营，DBO才得以应用。
4、委托经营
在城市供水、污水处理市场化改革初期，地方政府由于缺乏设施建设资金，以BOT等模式吸引社会企业进入污水处理市场，社会投资企业带来了设施建设所需资金，也带来了 的管理经验。随着国际金融危机以及国内金融市场的变化，社会投资企业在融资方面出现了困难，投资企业对于资金需求较大的BOT、TOT等模式的项目越来越慎重，相比之下，资金需求较小，重在运营环节竞争的委托运营模式更受青睐。
武进污水处理委托运营项目是典型的小规模污水处理厂捆绑委托运营。2009年，武进水务局将本地区的三个污水处理项目捆绑进行委托运营招标，大小搭配，运营企业可以统筹安排其技术、人力等资源，通过资源的优化配置降低运营成本。深圳市大通水务有限公司(简称“大通水务”)以每吨污水0.385元/立方米的单价中标。
8月13日，海南省水务厅在中国水网发布公告，称海南省人民政府决定将海南省新建的16个污水处理厂以公开招标方式选择运营商，运营期限为5年。16个污水处理厂规模偏小、项目分散、技术力量不足，海南省政府将其分为两个项目包，每包均有8座污水处理厂，总处理能力分别为14.1万吨/日和14.2万吨/日。与武进项目同属 个行政市域不同，海南污水处理委托运营项目招标主体为海南省水务厅，涉及到16个县(市)。 终，北控水务集团有限公司、北京桑德环保集团有限公司分别中标“ 项目包”、“ 二项目包”。“ 项目包”包括琼海、文昌、万宁、定安、陵水、琼中、保亭、五指山等市县8个项目，规模14.1万吨/日;“ 二项目包”包括儋州、东方、澄迈金江、昌江、白沙、屯昌、乐东、临高等市县8个项目，规模14.2万吨/日。