长期以来，污水处理项目一直以政府运营为主，市场化运作程度不高，我国人口众多，在新型城镇化建设不断推进的背景下，污水处理总量规模持续增大，对污水处理等水务基础设施建设提出了更高的要求，随着社会公众对于环境保护的要求越来越高，我国原有的大批污水处理项目需要进行提标改造，在此背景下行业的发展迎来了新空间。为推动污水处理行业高质量发展，政府部门陆续出台系列利好政策，放宽市场准入门槛，大力推广PPP模式，支持引导民间资本进入水务行业，民间资金的注入在一定程度上减轻了财政压力，同时能够推进污水处理行业参与市场竞争，加快其市场化运作步伐。在PPP模式运作过程中发现，市场对于污水处理PPP项目合理投资回报的确定仍存在争议，对于污水处理PPP项目合理投资收益指标、收益区间的界定仍存模糊之处。而合理投资收益是政府和社会资本在PPP模式中关注的核心要点，在招投标或合同阶段依据项目制定合理的投资回报，有利于对项目进行风险管控。因此，本文通过阅读国内外文献，结合委托代理理论、公共产品理论、资本资产定价理论分析污水处理PPP行业运作过程，搭建理论基础对污水处理PPP项目合理投资收益区间进行深入探索。
首先，对财政部PPP项目管理库公布的数据进行详细的统计，分析讨论了污水处理PPP项目运作现状，以此为基础对投资收益指标和适用情况进行分析，重申了设置合理投资收益的必要性，在此基础上得出了影响合理投资收益区间的主要因素，即银行同期利率波动、通货膨胀、市场因素、项目风险分担情况、政府财政补贴、项目成本变动等，并对影响因素的影响路径进行分析。
其次，基于前文的理论研究和数据研究成果，明确合理投资收益区间上下限的确定原则，利用资本资产定价模型（CAPM）度量污水处理项目权益资本，运用加权平均资本成本法（WACC）测算项目综合资金成本，得到收益区间下限，同时引入无套利定价理论，测算收益区间上限。考虑到非系统性风险对投资收益存在影响，采用AHP结合熵权法的方式，对影响合理投资收益的非系统性风险因素进行影响程度评价，并以某污水处理厂为例进行实证分析。测算得到该项目合理投资收益区间为[6.10%，12.85%]，求得该项目的非系统性风险标准层权重排序为融资风险、关系风险、运营风险、建设风险、设计风险。
最后，本文从如何更好地保障污水处理PPP项目合理收益的角度出发，提出了相关建议：建立健全污水处理费用征收体系、完善绩效评价体系、构建合理的风险分担机制、完善投资回报信息披露制度。通过和前文统计数据、实证数据比较分析，本文所提出的模型方法对于污水处理行业合理投资回报测算具有一定的适用性，可为污水处理及其他行业PPP项目投资决策提供参考。
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