专利名称：以城市污水治理沙漠的方法
技术领域：
本发明涉及利用城市污水来治理沙漠的方法。
目前，中国有168.9万平方公里的沙漠(附
图1是我国的沙漠分布图)，这些沙漠以每年2460平方公里的速度发展，造成大面积良田绿地被毁，很多地区出现了沙进人退，人去屋空的现象，给国家及人民财产造成极大损失。大风季节形成的扬沙、沙尘暴更是危害深远。
不但中国，而且在全世界范围内，也面临着被沙漠侵害的危险。沙漠的治理不仅是中国的问题，同时也是全世界许多国家所要解决的问题。自建国以来党和政府高度重视对沙漠的治理，为使沙漠得到根治，50多年中始终坚持不懈地治理沙漠，并取得了较好的成绩，但是还是未能使沙漠停止扩延。
虽说人类文明发展到了二十一世纪，人类已经登上太空，畅游海洋，但对沙漠这个侵害人类利益的恶魔显得办法不是很多。沙漠正一步一步向我们逼近。彻底治理沙漠已经是迫在眉睫的大事。
沙漠地区年降水普遍低于400毫米，植物难以成活，大风及夏季高温很快又将雨后的一点水分抽干，使原本就很脆弱的生态环境变得更加脆弱，造成各种植物退化枯萎，新种植的植物更难成活，风吹流沙使沙漠面积不断发展扩大。因此，沙漠的根本问题是在于缺水。
同时，工业的发展，城市人口的增加，工业废水和城市人口生活用水不断增加，它们被排入沟壑、湖泊、河流和海洋中，不仅没有得到充分利用，反而对我们的环境构成了严重的污染。
本发明人基于此，经过反复研究和试验，提出了一个切实可行的“以污治沙”(以城市污水治理沙漠)的方法，该方法一举两得，同时解决了沙漠治理和城市废水处理两大令人头痛的问题。
以污治沙就是利用城市污水来根治沙漠。其中“冬封夏治”是以污治沙方法的核心，它是将一年分为冬和春、夏及秋两部分，对沙漠进行治理。
冬封是根据冬季沙漠流动大，造成危害严重的特点，将污水均匀地浇在封冻的沙漠上，使沙漠表层沙子与污水结合冻成冰盖。使北方季风和寒流无法再吹动沙漠发展及造成扬沙、沙尘危害。这是沙漠未根治前稳定、控制沙漠平安越冬的短期控制方法。
夏治，“治”的主要意思就是采用泥沙浇合、以水种养、保一治一等方法逐步根治沙漠。春季种植时，采用水浇到哪里种到哪里，用水维持所种植物的生长，达到保证所种植植被成活的基础上再发展种植，避免治理出现重复。
“以水种养”就是在沙漠各类植物种植养护的过程中，对所种植区域适时、适量地浇灌污水来营养沙漠，以满足植被生长的需要，使它们茁壮成长。以水种养的重点就是怎样把夏季有限的污水更合理地用于已种植的作物上，使它们能充分地吸收到水分和养分，达到快速生长的目的。
“保一治一”的方式提倡的是沙漠中各类植物种植后，必须以所调的水确保所种植面积全面成活，并预计出其生长所需的浇灌水，剩余的污水再发展下阶段的治理。而下阶段的种植同样要达到全面成活，并有足够支持其生长的浇灌水，再发展另外的治理。保一治一主要是针对以往沙漠种植成活率的问题而提出的保住一块发展一块的方法。
“泥沙浇合”方法是把污水处理后产生的淤泥加入适量的干土制成有机肥，经干燥后运到沙漠撒匀，向上面浇洒污水或江河水，使沙泥溶合在一起，迅速提高沙漠的保持能力。因其中合有大量的植物养分，可加速植被生长。同时因沙漠已具有一定的保持能力，所降的雨水加少量的浇灌水就可确保植被生长，这样可以加快沙漠的治理速度。这种方法对有无封冻期的沙漠尤其适合，特别是无封冻期或封冻期短的沙漠可长期使用这种方法，提高沙漠的根治速度和质量。
其中本发明所用的污水是经过预处理的污水，是去除大颗粒固体和悬浮物的不含有毒和有害物质的城市废水，它包括生活废水和不造成二次污染的工业废水，该污水含有0.5-40重量百分数的淤泥，基于污水的量。
根据本发明的一个实施方案，它包括采用以下措施来治理沙漠A、建立引污工程和铺设分污管网；B、根据冬季沙漠流动大，造成危害严重的特点，在冬季冰封期初通过分污管网将预处理的污水均匀地浇在封冻的沙漠上，使沙漠表层沙子与污水结合冻成冰盖，其厚度在5毫米到100毫米之间，使北方季风和寒流无法再吹动沙漠发展及造成扬沙、沙尘危害，其中冰封的面积可以是局部或全部，取决于污水的量、沙漠的面积及封冻的厚度；C、在春季冰雪融化后，在浇灌污水的沙地上进行种植；D、采用以水种养的方式，在沙漠各类植物种植养护的过程中，对所种植区域适时、适量地浇灌预处理后的污水和经一种生物污水处理方法处理后的水来营养沙漠，以满足植被生长的需要，使它们茁壮成长；E、采用保一治一的方式，在沙漠中各类植物种植后，利用预处理后的污水和经上述生物污水处理方法处理后的水确保所种植面积的全面成活，并预计出其生长所需的浇灌水，剩余的污水再发展下阶段的治理，而下阶段的种植同样要达到全面成活，并有足够支持其生长的浇灌水，再发展另外的治理，保一治一主要是针对以往沙漠种植成活率的问题而提出的保住一块发展一块的方法；
F、采用泥沙浇合方法，把经生物污水处理系统产生的淤泥加入适量的干土制成有机肥，经干燥后运到沙漠撒匀，厚度为30-50毫米，再向上面浇洒污水或江河水，使沙泥溶合在一起，迅速提高沙漠的保持能力，因其中合有大量的植物养分，可加速植被生长，同时因沙漠已具有一定的保持能力，所降的雨水加少量的浇灌水就可确保植被生长，其中泥沙浇合实施的范围可以是沙漠的全部或局部。
G、在沙漠四周或上风口的侧边种植宽50-150米的防护林带；该方案适合用于冬季封冻期长的沙漠。
根据本发明的另一个实施方案，它包括A、建立引污工程和铺设分污管网；B、采用泥沙浇合方法，把经生物污水处理系统产生的淤泥加入适量的干土制成有机肥，经干燥后运到沙漠撒匀，厚度为30-50毫米，再向上面浇洒污水或江河水，使沙泥溶合在一起，迅速提高沙漠的保持能力，因其中合有大量的植物养分，可加速植被生长，同时因沙漠已具有一定的保持能力，以后所降的雨水加少量的浇灌水就可确保植被生长，其中泥沙浇合实施的范围可以是沙漠的全部或局部，或者直接浇灌预处理的污水，其量为100毫米以上，使得沙漠可以进行种植，其中实施的时间选择在春季播种前；C、在泥沙浇合或浇灌污水的土地上种植；D、采用以水种养的方式，在沙漠各类植物种植养护的过程中，对所种植区域适时、适量地浇灌原污水和经一种生物处理系统处理原污水后产生的水来营养沙漠，以满足植被生长的需要，使它们茁壮成长；E、采用保一治一的方式，在沙漠中各类植物种植后，利用预处理的污水和经上述生物污水处理系统处理后产生的水确保所种植面积的全面成活，并预计出其生长所需的浇灌水，剩余的污水再发展下阶段的治理，而下阶段的种植同样要达到全面成活，并有足够支持其生长的浇灌水，再发展另外的治理，保一治一主要是针对以往沙漠种植成活率的问题而提出的保住一块发展一块的方法。
G、在沙漠四周或上风口的侧边种植宽50-150米的防护林带；该方案适用于冬季封冻期短和无封冻期的沙漠。
在沙漠中植树造林，种植植被，用防护林植被防止大风卷起沙尘，推动沙体流动，达到固定沙漠的方法已经是统一的思想和行动。但是有一个问题还要进行探讨，沙漠中降雨少使植物难以生长存活是很主要，但缺水只是外因，是一个重要的条件，真正的内因是沙漠无法保持这些少量的降水，假如沙漠具备了保持水分的能力，即使降雨少了些只要能保持住，我们再人为地补充一些水分，相信它同样会生长出植被，达到根治沙漠的目的。
根据过去几十年治理沙漠的经验总结出这样一个结论，在沙漠种植植被是根治沙漠的方法。但并不是仅在沙漠种植了植被就能根治了沙漠，而是要保持沙漠中所种植的植被全面成活，形成防护体系，才能起到稳固沙漠的作用。
在植物生长的过程中，它的根系始终是向着有水的地方发展、扩大。如果周边缺水，根系就不会生长扩展，植物根系就很小，植物根系越小能够吸收到的水分就少，根扎的就浅，根系越不发达，扎的不牢固，植物的长势就差，抗御大风的能力也差，缺水严重时植物就会干枯而死。
对沙漠这种特殊的植物生存环境，要使植物成活并能枝繁叶茂，具备抗御大风的能力，根系的发达与否极其重要。根系的发达程度决定着植物主干、枝叶的茂盛程度。没有庞大的根系就不会有沙漠防护植被茂盛的主干、枝叶，而植被没有发达的根、茎、叶就起不到好的防风固沙作用。
沙漠不具备保持水分的能力，种植成活率极低，所种的植物因根系不发达导致茎、叶干枯瘦小，难以形成防护体系，发挥不了稳固沙漠的功能。在沙漠中种植植被，必须让植被的根系发达，发达的根系可以在沙漠中编织成根系网来稳固沙漠，根深蒂固才能支撑起庞大的枝干防御强风。
沙漠保水能力是决定沙漠中植物根系发达与否的重要因素，而植物根系决定着植物主干，枝叶是否茂盛，植物茂盛的枝叶又决定植物防风固沙的能力。因此，沙漠种植植被就是让它根系发达，枝繁叶茂，而能使沙漠中植物枝繁叶茂根系发达的条件就是沙漠的保持能力和大量的水和养分。因为沙漠只有具备了保持能力，才能保证水和养分不失，而水和养分才是决定植被能否成活并快速生长壮大的主要因素。
沙漠主要是由堆积紧密的细微沙粒组成，沙粒无法畜含水分，沙粒间也无法保持水分，这是导致沙漠无法持水的主要原因。要防风固沙治理沙漠，沙漠又不具备保水能力，就要恢复沙漠保持水分的能力，使其具备保持能力生长出茂盛的植被，恢复沙漠的保持能力就要给沙漠掺进可容纳，畜含水分的物质，这样沙漠就有了一定的保持能力。
即可容纳水分，又能促进植物生长的物质就是土壤。沙漠一旦容入大量的土壤就变成沙土结构的沙土地，而沙土地即有促进植物生长的作用，也有保持水分的能力，沙漠有了保水能力，水分就不会轻易地渗滤或挥发，植物吸收的就多，植物能大量吸收到水分，就可以生长存活。
污水中含大量的水、养分和淤泥。养分和淤泥可以营养沙漠，恢复沙漠的保持能力。水和养分可以促使沙漠中植物快速生长，沙漠一旦得到污水，其中的养分和淤泥就会使沙漠变成肥沃的沙土地。加上大量的水分就会使沙漠中所生长的植物与从前种植的植物生长情况截然不同。
由于得到了大量的水和养分，可使植物的根系向四周大面积伸展，以吸收更多的水和养分供枝叶生长，植物就会变得枝繁叶茂，并加快生长速度。枝繁叶茂的防护体系具备极强的防护能力，在防护功能极强的防护体系保护和控制下，沙漠就会稳定下来，再经长期的养护治理，沙漠就得到根治了。
“以污治沙”技术就是在给沙漠、沙地提供植物生长所需水和养分的同时，给沙漠中提供能营养沙漠保持水分的污泥，这些水分和污泥含有可促进植物快速生长的有机肥，可加速沙漠中植被的形成，使沙漠得到最终根治，附图2是沙漠浇灌污水后的效果图。
沙漠是人类必须要治理的，而且要根治。因为沙漠的面积越来越大危害也越来越大，人类生存发展的空间却越来越小，沙漠已严重威胁人类的生存环境。全球沙化的可能性已越来越大，只有根治沙漠才能为人类自己拓宽出更大的生存和发展空间。
过去，我们曾采用多种方法对沙漠进行治理，最有效的就是三北地区的人工防护林，它对控制防止沙漠蔓延起到了决定性的作用。也有采用方格草障，种植耐旱类植物的方法，试图用大面积的耐旱类植物将沙漠覆盖上，恢复沙漠的生态环境。
植物生长存活有它的要求，满足不了植物生长存活的条件，再耐旱的植物也要死。如果满足了沙漠植被形成的条件，再在沙漠中种植适合气候条件的各类植物，它们就会成长壮大。只要给沙漠提供植物生长的物质条件营养沙漠，沙漠就会象正常土地一样，春种秋收，同样可以变得枝繁叶茂、花香遍地。科学地说给沙漠提供植被生长条件，提高沙漠保持能力的方法就是根治沙漠的方法。也就是说根治沙漠就是要提高沙漠的保持能力，并营养沙漠。
只有认识世界，才能改造世界。即然使我们已经了解了沙漠的真正需要，也确定根治沙漠的方法了，所要做的就是如何实施了。实施“以污治沙”技术，具有不可想象的困难。但是只要我们知道沙漠和污水是必须治理的，看到”以污治沙”的最终结果，一切困难都是可以克服的。
我国有12亿人口，每天产出的污水近亿立方米，按每立方米最低处理费用0.5元计算，每天都要付出几千万元的治理费用。如果将其中的一少部分用于沙漠治理，每天还可以为国家节约一、二千万元。同时沙漠恢复保持能力却是无法用钱数计算的，污水中所含的植物养分、沉积物、悬浮物一旦被沙漠获得，沙漠形成植被就指日可待了。
随着城市化进程和科技产业的快速发展，大量集中的人口生产、生活产生大量的污水。这些难以处理的污水给沙漠的根治提供了最佳的机会。一个百万人口的城市日产出的污水量就超过5万立方米，很多这样的城市因没有污水处理厂或处理不达标，造成大面积的水污染。如果能将这些城市污水调运到沙漠，即可以将大量的污水净化，也可以满足根治沙漠的需要。
将预处理后城市污水均匀分布喷洒在缺水、缺少植物营养物质、没有保持能力的沙漠中，经长期地浇注污水，污水中0.7％以上的悬浮物，腐植质、污泥也同时被浇在沙漠上。由于沙漠中沙粒非常细碎，堆积紧密，水分子可以窜过其间的缝隙向下渗滤，而悬浮物及污泥中，粗大纤维，则无法向下渗滤。细微棵粒，病原体，金属将被层层细沙吸附、沉积，在沙体浅层，日积月累，沙间介质孔就会被阻塞，沙漠表面就会产生一层污泥。大量的污泥与沙子结合成沙土土质，经过翻耕，这些沙土具有较强的保水能力。如能保持水分的持续供给，就会将沙漠改造成植物生长的良好环境，这即说明了沙漠真正的需要，也说明了污水根治沙漠的特殊功能。
“以污治沙”技术不是采用对废弃物质强行治理的方法，而是采用满足物质转化所需条件的方法，对沙漠和污水进行同时治理。利用沙漠需要水，需要污水中的有机肥，需要污水中的污泥来满足其生长植被，促进植物快速生长，提高保持能力的要求，使其得到质的改变。同时，满足污水去除悬浮固体、有机物、化学品、病原体、金属的要求，将这些物质转化到沙漠中，满足沙漠对这些物质的渴求，其自身也得到了净化。
本发明详细叙述了污水的调运提升，均匀分布，四季气候条件利用，植被的种植养护，污水的最终净化，同时提出非沙化区污水的合理利用，即解决了多数地区水污染问题，也解决了农业种植用水问题。
目前，除几万到几十万平方公里的14块大中型沙漠外，几十、几百到上千平方公理的斑点状沙漠、沙地也有许多块，而且发展速度非常快。这些小块沙漠周边一般都有大中型的城市，如也能采用“以污治沙”技术，将其周边的城市污水合理利用于这些小块沙漠的治理，它们的治理速度要比大中型沙漠的治理速度快很多。
“以污治沙”是将大量的城市污水均匀喷洒在沙漠、沙地、戈壁上，用污水中的有机物营养沙漠、沙地、戈壁，使它们具备植被生长的水和养分，提高它们保持水分的能力，达到最终根治它们的方法。
“以污治沙”技术以调运城市污水治理沙漠，为农业抗旱灌溉为主，采用以废治废的综合治理方法，将城市污水集中调运进沙漠或其周边的农田，施行均匀分布，使沙漠、农田获取植物赖以生存的水和营养物质，具备各类植物生长，成活的条件。根据沙漠的需要将污水中的污泥施用在沙漠中，提高沙漠保持水分的能力，使污水这种废弃物成为可用之材，大面积地治理沙漠及为农业抗旱浇灌服务。
同时利用沙漠、土地对污水进行沉积、过滤、吸附、降解、转化，达到对污水自然净化处理的目的，使沙漠这人类难以利用的土地有了用武之地，大量地净化污水。
通过这种技术的治理，10年或50年先后将我国168.9万平方公里的沙漠改造成良田、绿地、森林，这意义不在于这100多万平方公里沙漠能产出多少粮食，种植多少树或100多万平方公里草场能饲养多少牲蓄。而在于这100多万平方公里沙漠得到根治，将给12亿人口扩大了100多万平方公里的生存空间，结束了我国的治沙和有沙史，也就不存在沙漠化危害的种种问题了。
同时，由于沙漠持续永久的需要水分、养分以保持它的活力，大量调运的城市污水也得到长久的治理。非沙化区的原污水或净化后的污水为农业抗旱浇灌，可以确保所辖区域的农田旱涝保收，提高农业产量的同时也减少了农田化肥使用造成的污染及农业抗旱抽取的江河、地下水。这对我们这个缺水的国家来说，具有极深远的历史和现实意义。
假如这100余万平方公里沙漠改造成良田，按最低亩产粮食500斤，每年即可产出7500亿斤以上的粮食，12亿人口每人每年可增加粮食占有量625斤以上。如果这些沙漠用于植树造林，我们就多了100余万平方公里的人工林区。如果将这些沙漠用于种草就增加了100余万平方公里的牲蓄饲草草场。总之无论治理后怎么使用这些沙漠，都会给国家增加100余万平方公里的可利用地，这对我们这个土地资源十分紧张的国家来说是十分难得的。
况且，我们所做的只是将污水调运到沙漠并均匀分布开，收获的却是大面积的良田绿地，污水得到良好的治理，农业的大幅度增产，减少农业化肥施用造成的水污染等等。应该说这是件一功多得，多方受益的方法。
对于非沙化区的农业耕种，使用这种技术也非常有意义，我国的许多农业种植区十年九旱，因干旱造成的减产欠收现象经常发生。如将这些地区临近城镇的污水合理利用于周边农田抗旱浇灌，一个100万人口的城市就能够保证其周边1.25万亩农田，即使全年滴水不降也可丰产丰收。如果全国每个城镇都能负责周边农田的抗旱浇灌，我国的农业高产稳产就有了强有力的保障。
总之，无论是以污水治理沙漠还是服务于农业耕作，都可以使沙漠和农田获得难得的植物有机营养物质。对沙漠来说，有了它可以迅速形成稳固沙漠的植被，使沙漠得到质的改变，消除了沙漠及其流动发展造成的灾害。
以污治沙技术采用冬封夏治的方法，对沙漠进行全年365天不间断的治理，冬季将沙漠封闭在冰盖下越冬，春、夏、秋三季采用多种方法营养沙漠并进行植被的种植养护。
以污治沙的另一个用途就是服务于农业抗旱浇灌。将城市产生的大量污水引到其周边的近效农田种植区，建立相应处理能力的生物污水处理系统对城市污水进行处理。种植季节为辖区农业种植及抗旱提供浇灌服务，这样可确保所辖地区农田稳定高产，降低农业生产成本。
“以污治沙”技术中有一个重要的环节，就是生物污水处理系统，它的主要作用是调节治理沙漠或农业种植时对浇灌水的要求。在植物不需要大量的浇灌水或含有较高的营养成份的污水时，就要停止浇灌或使用处理后的净化水进行浇灌。于是我们设计了生物污水处理系统和蓄水池塘。在沙漠或农田不需要原污水或浇灌量减少时，将所调运的污水进行生物处理，然后再进行浇灌，或储存在蓄水池塘中，以备调运量不足时维持对沙漠的正常浇灌。
对于非沙化区农业抗旱，建立生物污水处理系统尤为重要，无论是水田、旱田、林地，只要植物不需要污水浇灌时就要对污水进行处理。当然用于农业灌溉的调水系统不同于沙漠治理的引污工程，农业浇灌用水的处理系统建立在市区边沿就可以，向农田输送污水或净化水使用原有的农业灌溉渠就可以，农田不需或减量浇灌时，将生物污水处理系统净化的污水排入河道或下游水库区就可以了。
因为我国大多数沙漠都有比较长的封冻期，所以以下就“以污治沙”技术中的“冬封夏治”进行进一步阐述。
我们对沙漠有这样的认识，就是它所处地区多风，风吹流沙是造成沙漠不断发展的主要原因。那么沙漠什么时候风吹流沙，它们都有什么危害呢？据考察了解，沙漠、沙地受冬季季风和寒流影响，一般每年的12月初至次年的5月中旬开始刮大风，每次寒流都会使风力加强，致使大风吹动沙丘并卷起扬沙和沙尘。每年北京的沙尘就是因大风吹起浑善达克沙漠的沙尘而形成，这些扬沙、沙尘及流动的沙丘给当地造成的危害更多、更大。
对于大风吹动沙漠产生的流沙、扬沙、沙尘等危害，我们不能等到采用全面种植的方法把沙漠生态环境都恢复好了才能控制它。要完全治理一块沙漠可能需要10年、20年甚至更长时间，这期间这些沙漠又要发展多大，危害又要造成多少呢？“以污治沙”技术本着立足长远治理当前的原则，根据沙漠冬季活动大造成危害严重，春夏秋三季较稳定的特点，采用“冬封夏治”的技术，控制沙漠冬季稳定，开春后进行种植治理的方法，使沙漠全年都处在稳定的状态下接受治理。
冬季，沙漠受北方季风的吹动，发展快危害大，沙漠的主要发展流动都集中在这个季节。这个季节如能控制沙漠不流动和发展，就等于将沙漠全年控制在了稳定状态，这更有利于春末夏秋季节对沙漠的种植治理，而且可以起到立竿见影、当年治理当年见效的效果。
“以污治沙”技术是用水治理沙漠，冬季用污水冰将沙漠封闭在冰盖下，让沙漠在冰盖下越冬，大风就无法再卷起扬沙沙尘，冬季的沙漠也就不再流动了。调运大量的污水和均匀分布问题，就是要在冬季采用这种方法封闭沙漠，同时春夏秋三季也有大量的污水可以扩大植被的种植面积。
当然，“冬封夏治”的方法在冬季也可以在污水供给不足时抽取江河水封闭沙漠，对沙漠内或临近有大量江河水的冬天就可以抽大量的江河水喷澈在沙漠上。
但是，很多沙漠沙地临近没有流量大的江河窜过，这就只有靠大量调运污水来封闭沙漠。如浑善达克沙地，总面2.6平方公里，封冻期160-180天，如要将其封闭在最薄10-15毫米的冰层下，每天需要调运的污水量不能低于200万立方米。
据调查中国大多数沙漠的冬季季风都在12月初至次年5月末期间，而封冻虽有长有短，一般也都在10月中旬至次年4月中旬之间。封冻期与季风期的时间差是这样，沙漠10月中旬开始结冰，10月初，我们开始加大沙漠的浇水量，使沙体含水量大些。到12月初，沙漠表层已有了薄薄的冰，而且，由于封冻前沙漠处在湿润状态，沙与沙含有水分就会结合在一起，形成大面积的沙冰结合块，再经过整个封冻期的浇水，冰层就会越冻越厚。
但是，开始化冻距季风停止还有近一个月，这段时间冰盖中沙与沙间的水分不出10天就会挥发或渗滤到深层。虽此时北风强度一次比一次减弱，但它必定还有一定的威力。所以化冻后决不能减少浇水量，相反，如能加大，此时是最需要水的时候，以使沙漠含水量大些使大风不能卷走沙尘。能保证20天大量浇水，整个冬季就可以平安过去。
经过几年大面积种植后，须要冬封的面积一年比一年少，也就好治了。至关重要的就是前五年，因为前五年防护林网的功能还没有显露出来，过五年后，治理的面积加大了，防护功能也建全了，需冬封的沙漠会渐渐地消失，消失的原因就是夏治的结果。
首先从防护林开始进行种植，先种植沙漠边沿的环沙漠防护林带，带宽要50-150米左右，优选100米左右，然后种植沙漠内的防护林网。这同时可结合泥沙浇合的方法，先在某一局部洒上干泥，再向上浇水，使干泥随水渗入沙间，加快局部沙漠保持能力的恢复，提高局部肥力和保水能力后，就可以种植各类植物使局部植被迅速形成，这样可以减少局部的浇灌量和冬封面积有利于发展其它沙漠的治理。
沙漠治理的过程中，保一治一的原则是至关重要的。过去由于缺少大量的浇灌水无法保证种植的植物生长存活，导致治理效果不佳，虽然采用以水种养的方法可以保证植物成长，但无计划盲目追求治理速度，忽视质量，将导致有限的污水浇灌大面积种植的沙漠，出现小马拉大车应接不暇的局面。一旦出现这种情况，必然涉及到取舍问题，而被舍弃的治理面积就前功尽弃了，所以必须保证所治理的每一部分沙漠植被有足够浇灌水维持它们继续生长的情况下，才能用剩余的水发展下一区片的治理。
当一部分沙漠虽被治理，但还没有真正恢复生态功能时，它的保持能力还很低，这时所降的雨水植被能吸收到的很少，大部分仍将渗滤或挥发掉。当沙漠具备了保持能力后，所降的雨水虽少，能被植物吸收的却很多，再加少量的污水就能确保植被生长，而大量的污水就能用在发展治理其它区片沙漠上了。
采用保一治一原则最大的好处在于治到哪里，哪里就得到了根治。而保一治一的另一个原则保护的是沙漠的防护体系，治理的是防护体系间的沙漠。无论在什么情况下必须保证防护体系正常生长，年复一年，每年如此，只有防护体系具备并发挥功能，才能保护其它区片沙漠在稳定的情况下被治理，而只要防护体系存在，其间的沙漠就能被根治。
在研究”以污治沙”技术时，我们也曾考虑过利用沙漠临近江河的净水浇灌，经论证后，我们否定了直接用江河湖泊净水浇灌沙漠的方法。但有一个变通的方法对无封冻期、封冻期短、调污难度大或周边有大量江河水的沙漠，特别是黄河两岸的四块沙漠非常适合，这种变通的方法是这样的非沙化区距离沙漠远的地方，污水无法向沙漠调运，它们的污水可以服务于农业种植，过了种植季节，这些农田就不再需要污水浇灌了，污水处理后产生的大量污泥就没用了。但沙漠非常需要这些污泥，可以将许多城市污水处理后产生的污泥加入适量的土干燥后集中起来运到沙漠，将干泥均匀洒在沙漠表面，然后向上浇污水或临近的江河水。
泥沙浇合的目的是使干泥溶合进沙漠中，快速营养沙漠增强沙漠的保水能力。在沙漠上平均洒40毫米厚干泥，相当于每平方米浇污水5000-6000毫米沉积下的污泥，这个浇污量可以将沙漠改造成120-150毫米厚的沙土地，持续浇可以发展土层的厚度，这可以加快沙漠的治理。有了大量含植物营养物质的干泥即使没有污水，只浇净水也可以达到根治沙漠的效果。只要让大量干泥溶入沙间，经过翻耕种植，提高了沙漠的保持能力，同时可促使沙漠植被的快速形成。这对调污困难，却有大量浇灌水的毛乌素沙漠、库布齐沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠及科尔沁沙地都很适合。
这样做可以大大降低引污工程成本，效果和意义与引污治沙没有太大区别，所差的就是没有达到以废治废的目的。因为处理污水，运输干泥，抽调江河水浇灌，同样要耗费巨资。原则上我们支持那些距离太远，高山大川阻隔无法铺调引污管道工程的城市采用这种方法。调运污水距离较近的，即使引污工程难度大一些，最好也建立引污工程，因为它的长远利益好。
用泥沙浇合方法治理沙漠也要将周边可调的城市污水调入沙漠，否则大量节流江河水，就会出现各种问题，必须把抽调黄河水当做应急调节才可以。否则，如毛乌素等四块沙漠一齐抽黄河水，即使不将黄河抽干，下游也没有多少水可用了。总之，这种方法的目的就是迅速恢复沙漠的保持能力，使沙漠快速形成植被。使沙漠进入快速促进植被生长，植被帮助沙漠保水的良性循环状态。
治理沙漠的最终目的是改变沙漠的生态环境，使之可以生长各种适合气候条件的植物。改变沙漠这种特殊物质，就是满足其改变的特殊物质条件，要使沙漠改变，我们当然的选择就是把它改造成可种植植物的土地。
纯粹地将沙漠改造成土地是不可能的，但让沙漠溶入大量的泥土，使其改变成沙土地是可以做到的。采用“以污治沙”，泥沙浇合的目的就是给沙漠掺进大量的泥土，使其从本质上得到改变，有了大量水和养分的沙土地就会生长各种适合气候条件的植物，从本质上说它已不是沙漠了。
肯定地说以污水治理沙漠是人类治污治沙所必然要走的路。因为沙漠真正需要的就是污水这样含有大量植物营养物质，能够营养沙漠增强沙漠保持能力，促使各类植物快速生长，在短期使沙漠形成植被。并采用“冬封夏治”，泥沙浇合等多种长短结合的技术，根治沙漠。同时，在节省大量人、财、物力的情况下，净化了所调运的污水。
以下结合实施例来说明本发明。
因为是本发明人个人承担的试验，限于财力，所以采用了模拟沙漠的条件来进行。
方法如下用1.2米长，0.55米宽，5毫米厚的玻璃板做4个0.5米长×0.5米宽×1.2米高的无盖无底的玻璃桶，用粗布垫底，将4个桶并排放在平木板上，将四桶分别编号为A、B、C、D。将细沙分别装入A、B、C桶中，用净水将沙冲实，沙子高度距上沿0.2米。从农田中取肥沃的黑土装入D桶中，高度距上沿0.2米，用聚乙稀膜支棚将4个桶罩住，防止雨水进入。
1、首先用25公斤桶取下水道中污水连续向A桶内喷潵，开始喷潵时，污水渗沥速度极快，浇至20桶时，污水已很难下渗，桶上端0.2米间的污水已成泥汤状，颜色发黑，不透光。这个量相当于平均浇污2000毫米。这时，停止了向A桶内喷澈污水，并让A桶与其它4桶内的沙、土等自然干燥。由于A桶湿度大，干燥速度慢，就用家用电吹风吹A桶以助其快速干燥。
当A桶干燥后，表层污泥出现不规则细微裂纹，桶内高度为1023毫米。顺干泥裂缝切下翻开，至55毫米间沙与污泥结块，沙泥块较坚硬，表面近30毫米间无法分辩沙或泥，30毫米以下干泥逐渐减少，沙子量增多，55毫米以下距下端0.35米间，沙间污泥量逐渐减少，直至无法辨别，整个桶内颜色呈浅灰色。
2、将A桶内沙泥块搓开，与其下高0.3米深的沙子搅拌均匀。选6粒优良玉米种，分别放入A、B、D桶中，每桶放2粒，深度45-50毫米，然后向4桶内浇污水，其中C桶只浇污水，每次浇污水后，用电吹风将C桶上层吹干。观察强风时对沙体浇污水后的影响。
3、每7天向4桶内浇污水一次，每次分别浇污水7.5公斤，相当于平均1天浇污水4毫米。
4、至种子埋下后第14天，A桶内种芽破土，4小时后，D桶内的种芽破土，B桶直至第19天才破土出芽，而且只出了1棵苗，翻开沙层找到埋下的种子，发现芽胞凸出发霉变色，说明已坏死。A桶、D桶的2棵种子都出2棵芽。至下种后45天，A桶、D桶内的苗都已长过0.35米，B桶内的苗才长到21厘米，且瘦小纤细。此时停止向A、B、D桶浇污水。
5、停止浇污后9天，B桶内的玉米苗开始向外侧卷叶，种苗颜色开始变淡，到11天，呈枯黄色。期间A、D两桶内的苗，A桶增长了5厘米，D桶增长了7厘米，停止浇水后，A桶近18天，D桶24天，桶内的苗才开始枯萎，渐渐死亡。
6、C桶的污水一直浇到9月30日才停止，但到9月23日，已向C桶浇污9次时，用强风吹桶内的沙子干燥后，仍四处乱跑，沙子仍没有凝结起来。为了赶在天冷结束实验，我们采用每天向C桶浇污两次，每次浇污后同样用强风吹干，这样每浇一天就相当于两周浇污的总量。
7、从24日起我们开始每天浇两次。只浇了两天后，再用强风吹沙体表面就不再乱动，而是只几小片在动，但动的面积较小也不深。又浇了两天，沙体表面就形成了很薄的泥膜风也吹不动了。又浇了两天，强风彻底吹不动了，翻开泥层，发现沙间有大量的干泥连接沙粒，使沙体稳定，到此停止了实验。
对这个实验我们进行了仔细的分析研究，D桶内装的是大地的土，比较适合作物生长。A桶内已先浇了平均约2000毫米的污水，并进行了翻动搅拌。但A桶内是沙子，D桶内是大地较好的土壤，D桶出苗却没有A桶快，长势旗鼓相当，死亡却是A桶的快一点，这是为什么呢？分析原因之一，A桶内苗出的早是因先期所浇的2000毫米污水干燥后残留的污泥中有大量的有机肥，同时A桶的污泥与沙子均匀搅拌后使沙体有了较强的保水能力，这些肥料和水供给了种子，加上适合的温度，使A桶的种子发芽长势都很好。D桶内土壤虽具极强的保水能力，但肥力不如A桶。
原因之二，停止浇污水后，D桶内的苗能继续增高7厘米，24天后才枯死。说明它保持水分的能力强于A桶，而A桶必定是由大量沙子组成的，沙间可以容纳污泥和水，沙粒中却无法象土壤那样可容纳大量的水，所以造成A桶内的苗比D桶的苗提前6天枯萎死亡。
A桶的各种情况又强于B桶。同时浇污，种子出苗比A桶、D桶晚了5天多，且长势相差太多，出苗又不齐，而且停止浇污后只11天就开始枯萎。主要原因是沙子无法保持水分，所浇的污水很快就渗滤或挥发了，种子能吸收到的较少，但渗到下面的水分因温度较高，挥发时仍可给种子带来水分，可促进种子发芽。但因每次的浇污周期较长，其间的很长时间种苗获得的水分少，所以其长势缓慢、纤细，停止浇污后，因沙体保水能力差，无法供给种苗生长的水分，造成种苗很快就死亡了。
C桶内污水浇了9次，强风吹干后仍乱跑，直到又浇了4次才开始部分稳定，再浇4次后才稳定住，最后浇过4次后沙体表面已形成泥膜，强风再吹不动了。其主要原因是污水中的污泥悬浮物等渗入沙体浅层，达到一定量时，就填塞了沙间缝隙，沙子与泥结成了块，使沙子无法再动了。
这个实验很粗简，但却达到了我们的目的。实验之前我们无法确定的是，污水中的污泥对沙体到底有没有什么作用？污水浇在沙漠后，植物能不能生长成活？经过这次实验我们确定了污水中的污泥在沙漠中形成一定量后，可将沙体改变成沙土结构。污水中的污泥等渗入沙体浅层，可以阻塞沙间缝隙，起到稳定沙漠保持水分的作用，沙漠均匀浇污后，作物就可以生长，这个结论确定了沙漠种植植被所需要的就是污水。
将污水长期、均匀、适量地浇灌在沙体上，使沙体长期保持湿润状态，强风就无法吹动沙体。日积月累，沙体表面就会产生一层污泥，沙间也会渗入大量的淤泥，使沙与淤泥结合一体。经过翻耕，沙漠浅层就形成沙泥层，使沙漠具有一定的保水能力，污水中所含的有机肥将促使植物快速生长。如能长期养护沙漠中的植被，沙漠也就稳定了，也就确定了以污水治理沙漠技术的可行性。
污水治理沙漠的效果分析在发明人所做的实验中发现，污水喷洒在沙体后，大部分污水渗滤到沙间及沙下，少部分通过蒸发形式被风吹走或被植物吸收，蒸发或植物吸收的污水已得到净化，要说明的就是渗入沙间及沙体下的污水。
当污水与沙漠接触后，其中所含的悬浮固体，金属病原体多数将被吸附，沉积在沙体浅层最终被去除。有机物将通过植物、微生物吸收降解转化的形式被去除，也有一部分将随污水渗沥到土层，最终它们将被沙漠下的土壤吸附沉积，就象以土壤为基础的自然处理系统那样，对渗滤到土层的污水进行二次净化处理，使污水得到完全净化。
这其间污水经过两次自然处理。假如我们将沙漠处理的过程看做是其下面土壤处理前的一次高级的预处理，然后再由下面的土壤进行最终处理，那么这两个处理阶段处理的效果必须要强于其它任何自然处理系统的效果，正是这次高级的预处理，将污水中的废物留在沙体浅层，而这些废物正是营养沙漠，提高保持能力和各种植物赖以成长的助长肥料。
上述分析表明，大量的污水施于沙漠后，沙漠上的植物及其下的土壤三者将共同对污水进行治理，使污水最终得到净化。
综上所述，我们将污水中的沉积物，污泥、悬污物做为连接沙与沙之间的介质，使沙体能够凝结地一起，提高了保水能力，利用污水中所含的植物营养物质做种植植物的养分，在沙漠上进行全面的种植，使沙漠表面形成最终的绿色植被保护体系，彻底稳固沙漠，这充分地说明了污水对沙漠的治理和改造效果。
在证明利用污水可以治理沙漠的事实后，我们还要解决的问题包括污水的调运、污水的均匀分布、以污治沙工程的具体实施以及污水的最终净化处理四个问题。以下进行逐一论述。
一、污水的调运对于污水的要求，生活污水可直接用于沙漠浇灌，对容易造成二次污染的污水，如化工厂、纺织厂、造纸厂等企业排出的污水，需要进行处理，去除造成二次污染的物质后，才能使用。
调运污水是一项浩大的工程，其间涉及到污水的集中，调运及分污管网的铺设，提升中转，相应配套动力设施的建设，每一项都要付出巨大的人、财、物力，而且回收期长。沙漠面积越大，调运量就大，也就越分散，投入资金就大，其中，每一块沙漠的治理都要有相应调运量的一条或几条调运管线，才能满足沙漠治理的需要。
对于几万平方公里的中型沙漠，如内蒙古的浑善达克沙地、科尔沁沙地、陕西的毛乌素沙漠、新疆的古尔班通古特沙漠等，它们的周边百公里左右都有上百万、几百万以上人口的大中城市。将这些城市及其周边中小县市的污水合理利用于沙漠治理，基本可以满足它们各自的要求。
但是，由于我国沙漠与非沙化地区人口居住不成比例，越往西人口密度越小，沙漠越密集、面积越大，往东沙漠面积越小越稀，人口却比较集中。这样向东部的小块沙漠调运污水就容易些，中西部地区向沙漠调运污水的距离远，难度就大。
特别是我国的地理位置、地势环境西高东低，更影响东污西调工程的建设。所以，在肯定“以污治沙”技术的同时，要认识到这种治理方法的艰难性和意义。而且，在没有经过小块沙漠切实治理之前，对西部面积大、较集中的沙漠不能采用“以污治沙”技术治理，等小块沙漠治理总结出经验，有了更多可参照的实例和技术，才可以大面积、全面地引调污水进行治理。
对中小型沙漠、沙地可利用其周边大中城市较近，可调污水量大、工程费用少的特点进行治理，如科尔沁沙漠，总面积约32809平方公里，其北有通辽78万多人，东南有沈阳481万人，东北有四平46万人、长春286万人，临近有6-7个可调污水的旗县，总计人口1000余万人，日可调污水100万立方米左右，这些污水基本可以满足对科尔沁沙漠的分期治理。
再如，浑善达克沙漠，其南400公里是北京，北京的常住人口加旅游暂住人口1200万人以上，加沿途及沙漠周边十几个市县，日产出污水不低于150万立方米，如合理使用就可满足对它的分期治理。
但是，对毛乌素沙漠的治理，要考虑的问题就多了，它的北面是库布齐沙漠，西及西北有腾格里沙漠，巴丹吉林沙漠和中央戈壁，而巴丹吉林沙漠和中央戈壁周边连一座中型城市都没有，所以在制定引污工程时，即要考虑就近就利引污，又要兼顾其它沙漠的治理是引污治理沙漠、沙地的重要环节，也是最终是否能全面根治沙漠的关键问题。
(一)污水的调运量经计算，将所有的沙漠周边100公里以内城市、县镇的污水都调入各个沙漠，沙漠也能吞吐得了，也就是说沙漠周边的污水全部可以调入沙漠，可调污水量小治理的面积就小速度自然要慢。所以无论沙漠周边产出多少污水都可以向沙漠调运。
但是对任何一块沙漠的治理都要有计划，假如一块沙漠调运量过大，几年、十几年沙漠全部形成植被后，它的需要量会自然减少，这样超量的污水就没有消化的地方了。有这样一个计算调运量的方法，沙漠分几期治理，每期治理的面积乘单位面积浇灌量，加上5-6年增加治理面积乘单位面积浇灌量。这其中不计算季节变化的浇灌量，如降雨量，因为无论哪一个季节”以污治沙”技术都需要大量的污水。
将污水用于沙漠治理后，我们不能再将污水看成是废弃物，而应将其视为能够改造沙漠的宝贵资源。合理地使用它保护它，合理地计算它的总调运量，每区片沙漠的使用量及发展治理的使用量。并预计出总调污量可以满足多少年，多大面积沙漠的一次治理，到几年后如何利用有限的污水发展治理面积，一般来说总调污量起码要满足5年治理的总面积，这样5年前种植的植被形成后需水量逐渐减少，才能发展治理面积，达到保一治一的效果。
其中，沙漠沙体的厚度远远超过沙地沙体的厚度，沙漠的单位面积需水量大于沙地的单位面积需水量。所以，对沙体厚度超过40米的沙漠，日平均浇污水不能低于7毫米，否则植物仍很难成活。
(二)、对原污水的集中预处理沙漠随着“以污治沙”技术的实施就不断地需要污水，每天都要在沙漠上均匀浇灌，污水调运后，调运系统取代了城市污水处理系统，无论被调污水的城市是否建有污水处理厂，其城市污水的主流将进入引污治沙工程，这样调运系统一天都不能停止。原来建有污水处理厂的城市，可将处理厂做为治沙不能直接使用含大量化学品企业的定向处理厂。没有污水处理厂的城市污水可建立一个污水集中站，集中站即可以对污水进行预处理，也可以大量集中污水，然后将污水引入沙漠。
确定了某一城市可提供污水后，要对污水进行集中。目前各大中城市一般都建有一个或几个污水处理厂，其城市所产生的污水比较集中，可将预处理后的污水直接引入调污管网。对没有污水处理厂的中小型市镇，可建立一个具有预处理能力的中转集中储存池，预处理后将污水引入调污管网。
集中储存池的建造没有太多的要求，只要有相当于日产污量1.5-2倍的容积，储存池中推动污水进入引污管的压力泵和相应的动力就可以。
引污治沙工程对所需污水预处理的要求很低，只要污水中没有大的沙石块、金属块、大块纤维、硬杂物就可以。去除这些废弃物只要在临近集中储存池的进污口处加几道格栅就可以。决不要将污泥、悬浮固体沉积下来，因为治理沙漠很需要这些物质。
去除沙硕、石块、金属、布片等杂物的目的是防止大量的杂物随紊流污水在管道中，窜流损毁调污管道。特别是这些杂物进入泵站时会损坏动力设备，更容易堵塞喷污龙头。
(三)、引污管网的铺设引污管网的铺设与引水工程大同小异，从污水的集中储存开始，铺向沙漠腹地。其间由于海拨落差及山脉阻隔关系，调运管线中要建立相应的提升中转泵站，提升中转泵站类似水塔，沙漠内还要建分污压力泵站、集中储存池、分污网和最终的生物污水处理系统和净化后的储存池等。
污水调运管道的铺设是一个有挑战性的工程，就近就利调运污水的管道难度不大，百公里以内铺设管道工程的造价也不高，而且见效快。唯有远距离调运工程难，其难度可称为愚公移山。“以污治沙”技术所需要的是大量的污水，工程质量寿命是很主要的，可以采用压力管道技术保证所调污水中途不流失、不渗漏就比较容易些，这种管道技术会使污水调运容易一些。否则大量动力调运的污水大量流失，造成沿途污染，而且无法满足治沙的需要。所以，采用压力管道技术铺设调污管道比较合理。
(四)、污水调运分布工程的动力设备远距离污水调运途中要经过多次的提升、中转、推进，污水才能进入沙漠。建立相应推进泵站是必然的，泵站的正常运转和均匀地向沙漠分布污水都要大量的动力支持，这其间就要架设电力线缆。距电力网较远的泵站及沙漠内部的分污系统还要有变电设施及相应的配电设备，以满足作业的需要。
二、均匀分布污水(一)、分污方式沙漠中分污管网的设计主要有两种一种是一根横向多根纵向主干管或一根纵向多根横向主干管十字交叉的分污网。另一种是沿沙漠边沿分区域铺设分污管，最后合围连接起来的环形主干管。这两种分污方式中的十字交叉分污形式，适应面较广，特别对小型沙漠能够进行一次性治理的，使用十字交叉分污网的治理效果更好，环形分污网较适合大型沙漠的分期分片治理。
十字交叉分污网采用一根与多根主干管交叉的形式，将沙漠平均分成多少块，由这一块中的主干管向两侧铺设分污管，分污管的两侧再铺设终端分污管，由终端分污管向地面引出高压喷污管和喷污龙头，这其中每个喷污龙头所覆盖的沙漠面积基本相等。
由于主干管的推动动力有限，无法将大量的污水推动并喷出龙头。另外为了调节沙漠的浇灌时间和面积，在主干管向每个分污管给水的连接点要建立一个小型储存池，小型储存池的容量应能容纳所负载区10天左右的浇灌总量。它的另一个作用就是将污水2次加压输送到终端分污管，并均匀喷洒在需要浇灌的沙漠上。所以，小型储存储存池就叫压力泵站。
压力泵站的建立要根据它的压力能力确定它的负载面积。即不能小马拉大车，也不能大马拉小车，小马拉大车就会出现分污不均，有的地方喷污量过多，有的地方根本没有喷到。大马拉小车容易造成能源浪费，更容易损坏分污管网及动力设备。最合适的就是根据泵站的压力强度精确地计算出每个压力泵站的负载面积，然后在这一负载区域内建立压力泵站。
对压力泵站的要求就是要有防寒能力，冬季时不能因低温影响正常运行。另外在压力泵站的压力管道上要安装一个回抽泵，进入封冻期后，压力泵站输送到各终端分污管及露出地面的喷污管和喷污龙头一旦存水，就会被冻死，影响正常喷污，所以，当压力泵停止工作时，各管道中的水应及时回抽，以防止管网被冻。
环形分污管的工作原理和设计与“十字交叉”分污网没有太大的区别。只是在大型沙漠的治理过程中，由于污水量有限无法满足大面积的治理，只好就近将污水分布开，待根治了一块，再向两侧延伸，最后使各区片管道对接成一个环形，再向内部发展治理。其间也同样要建立压力泵站、分污管、终端分污管、喷污龙头等等。
(二)、分污管网大面积分布污水，使污水均匀覆盖在沙漠上是“以污治沙”技术中较难实施的一个细节性问题。污水不同于净水，其间渗杂较多的杂物，分污终端口细，杂物很容易将分污口堵死，所以分污口的设计要合理，以避免堵塞。另外，沙漠治到哪里，分污管网就要建到哪里，这样，沙漠中的分污管就要结成网，否则污水就难以均匀分布。
在设计均匀分布污水的网络时，我们否定了挖沟分污的方法。因为在沙漠内很难挖成走水沟，即使可以挖成很快也会被流沙埋死或被两侧随水流动的沙子淤塞。另外大量的污水将浪费在沟内，这样建分污网的可能性就只有采用管道分污的方法了。但管道分污又有一个要求，就是管道要能承受压力。
因为，大面积的沙漠浇灌不能采取滴灌的方法，那样付出的费用就更高。采取高压远程喷污或滴灌的方法比较可行，高压喷污网的建立主要是在沙漠中铺设地下污水主干管及向两侧延伸分污管，将分污管两侧的终端喷污管引出地面，然后经喷污龙头进行喷污，终端喷污管间的距离以终端喷污管两侧喷污距离的和为基准，这种方式较适合沙丘较低的沙地。
对沙丘与沙窝落差较大的沙漠，应根据情况将沙丘与沙窝尽可能推平一些再铺设管道。
均匀地向沙漠分布污水对分污管道的要求比较高。其主要要求是能够承受较大的压力，使用寿命长，露出地面部分具备防寒功能，整个分污网应能达到局部和整体自动控制等。比如，现在要向某一区域浇污水，本负载区压力泵站的入水口就会自动开启，其它压力泵站也都在自动控制中开启或关闭，需要向那一区域浇污水就自动打开这一区域的阀门，向负载区压力泵站注水，同时可以自动控制任何一个压力泵站向负载区输送污水。
这种分污管网需要一个中央自动控制平台，哪里需要浇污水，需要多大量，可由控制平台全面控制，只要某一区域将需要量报到控制平台，马上就可以向压力泵站注水，并向需浇灌区域分布污水。
对分污管网承受压力的问题，可以采用最新的压力管道专利技术，这种技术已经开始使用，而且采用这种技术可以延长管网的使用寿命，至于地面的终端分污管防寒问题比较好解决，现在已有多种管道防寒技术，可以选择一种较适合的用于终端分污管的防寒。
(三)、污水的均匀分布所谓均匀分布污水，并不是将整个沙漠全部一次性均匀地喷洒上污水，而是在已种植植物的区段，或冬季对沙漠进行封闭时分区片均匀分布污水。我们当然希望有足够的污水能一次性将整个沙漠均匀地分布上污水，特别是冬季，假如整个冬季用污冰将浑善公达克沙漠全冻上，哪怕只平均冻10毫米厚的冰，直到4月中旬，多大的风也不会再卷起扬沙沙尘暴对远近四方产生危害，这块沙地大风季节纹丝不动整个冬季也就得到了控制。
采用“冬封夏治”均匀分布污水的方式，重点是利用气候条件，冬季要利用封冻的低温条件使沙漠处于被封闭状态，春、夏、秋就是治理阶段。当然，治理不能象冬季冻污水冰那样全面彻底，这三季污水重点要分给那些已种植的植物，以确保它们能生长存活。但是这时的气候条件也很重要，我们所喷浇的污水重点是让植物吸收，而不是让高温将它挥发掉。所以何时分污能保证植物可以大量吸收到就是这三季均匀分布污水的方法。
一块沙漠有几万平方公里，而所调的污水却只够浇灌几百平方公里的沙漠，仅相当于沙漠的1/100左右，又怎么能全面根治沙漠呢？浑善达克沙地总面积约2.6万平方公里，每天的污水调运量假定为200万立方米，每7天浇一次，按每次平均浇污水30毫米计算，200万立方米可覆盖面积为500平方公里，如种苗供应充足，平均每年种植380平方公里防护林，3年内可种植完成约1150平方公里的防护林。
但是污水只能满足对500平方公里种植面积的浇灌，如何满足3年内1150平方公里甚至整个沙漠2.6万平方公里面积的治理呢？其方法是这样的第一年开始调运的污水冬封时沿沙漠周边洒种牧草籽，第二年开春在已长出牧草的周边区域种植防护林，另外可发展一百多平方公里的牧草场，沙漠一旦长出茂密的牧草，它的水分蒸发量就会减少。
同时我们可将许多大中城市污水产出的淤泥搅拌一定量的土后施到种植植被的沙漠上，使这些沙漠迅速起到保水能力。对每一块沙漠、沙地我们都将坚持林草间作，泥沙浇合，保一治一的多种原则，以迅速提高沙漠的生态功能。沙漠一旦恢复了生态功能，它就具备了一定的保持能力，沙漠植物生长季节所降的雨水加上少量污水就可以保证所种植物旺盛地生长。这样事实上所调的污水至少可一年浇灌1500平方公里的沙地，而每一块沙漠具备了保持能力后，它对除雨水外别的浇灌水的需要量就会减少，而我们也会在确保植被旺盛生长的同时，不断监控和调整对沙漠的浇灌量。
由于生态功能的恢复，使已种植的沙漠每年对污水的浇灌量都会减少，我们就可以发展下一期的治理。当然在发展治理后可能会遇到意想不到的干旱年，这时，为了实现保一治一的原则，除用正常调运的污水进行保护外，还要抽取江河水，甚至要抽地下水进行保护性浇灌，这也是我们强调大量调运污水的主要原因，因为有了大量的污水，这些问题就不会出现了。
从另一个角度分析，只要我们全力以赴保护防护林的旺盛生长，到3、5年后防护林具备了防护功能，防护林间的水分挥发量自然要减少，水分挥发量减少，需要的浇灌量也就相应要减少，减少了单位面积的浇灌，自然就可以扩大治理面积。到10年后，先期治理的面积也许不需再浇一滴水就可以正常生长，因为经10年治理它们已彻底恢复了生态功能，那时我们更可以大胆地发展全面治理了。
三、“以污治沙”技术的实施我国的沙漠主要位于西北部的几个省区，这里四季气候温差变化较大，是影响引污分污工程四季运行的主要因素。春夏秋三季水分挥发量大，冬季气温低，容易出现管道被冻现象，一旦管网被冻就会影响工程正常运转。况且，引污工程已取代了各调污城市的污水处理厂，各城市的污水就要由引污工程负责处理，所以引污工程一天都不能停止。但是沙漠也不是永远不饱和的，在对沙漠进行有计划治理时，沙漠会因各种原因不断地改变它的需要量。比如，沙漠浇过一段时间污水后，其表面及沙间必然淤积大量的污泥，使污水难以向下渗滤，而我们的目的是将沙漠改造成沙土地，当沙漠表面聚积大量污泥时，就要对沙漠进行翻耕，以提高沙漠保持水分的能力。这个过程中沙漠就会出现需要量减少，停止到恢复需要量。如果对沙漠进行种植，因种植作物种类及季节的不同，沙漠四季的需水量也会增减。
用冰封闭沙漠的具体实施过程中，所涉及的问题较多。城市污水每天向沙漠调运的数量几乎是固定的，但沙漠进入封冻期后，由于必须赶在季风来临前将沙漠封闭住，此时沙漠的需水量会急剧上升，仅靠污水很难在进入封冻期到季风来临前这段时间将沙漠封闭上。即使能封闭上，封的冰层也太薄。虽然冬季水分挥发量小，但不等于不挥发，封闭太薄的冰层经不起大风和太阳的挥发就会露出下面的散沙，使冬封行动前功尽弃。所以尽可能在季风来临前冰层浇得厚一点是关系冬封方法成败的关键。但其厚度一般在5-50毫米，优选10-50毫米，更优选20-50毫米之间。能够协助冬封技术实施的方法有两种1、沙漠进入封冻期前所种植的植物已不需要大量的浇灌，此时如节约用污水，将污水储存在各城市的储存池中，提升中转站，沙漠的储存池，加压泵站及净水储存池中，待封冻时再集中浇在沙漠中，就能一次封闭较大面积的沙漠。
假如所储存的污水相当于30天的调污量，每天调污约200万立方米，平均浇污水冰厚度为10毫米，这些污水可以封闭6000平方公里沙漠，这就给后期封闭沙漠减轻了极大的压力。
这种方法主要是将污水提前储存在净水储存池中。净水储存池实际就相当于一个小水库，其容量不能低于30天的调污总量。净水储存池存满水后，城市和沙漠的集中储存池、中转泵站、加压泵站也可以储存一部分污水。无论此时进入封冻期没有，都可以正常浇污，这样可以保证沙漠进入封冻期时处在湿润状态。
2、进入封冻期后，其临近江河水用于农业生产及各方面使用的抽取量将减少或停止。到季风来临前可以大量地抽取江河水，协助污水封闭沙漠。假如每天能抽取400万立方米的江河水，按季风来临前40天计算，所抽的江河水就能将16000平方公里的沙漠封闭在10毫米厚的冰盖下。
这期间，40天所调的污水又能封闭8000平方公里沙漠，这样季风来临前至少可将30000平方公里沙漠封闭在10毫米厚的冰盖下，此后的污水就是维持冰盖的稳定，发展冰盖面积和厚度了。
如果沙漠的面积大，可将一次性浇冰的厚度减少到5毫米，这样浇污水冰的面积就会扩大一倍。比如浑善达克沙漠的总面积约2.6万平方公里，季风来临前按上述方法储存大量的污水，并能抽调大量的净水，就可将整个沙地封闭在5毫米厚的冰盖下，而此后调来的大量污水可以加厚冰盖的厚度。
冬封过程中的另一个问题就是每一年的封闭时机，一般来说引污分污工程的竣工期大约都会在秋季结束，此时正迎合了冬封的时机，将大量的污水调入沙漠后先进行储存，待各储存池存满污水时，开始向沙漠浇污水，同时可以从江河中抽水进行浇灌，以保持沙漠的湿润。进入封冻期后就将所储存的污水加江河水集中喷洒在沙漠上，使它们结冰，将沙漠封闭上。
这个过程和全面封闭沙漠至少要坚持5年，5年后所种植的防护体系发挥功能了，这些防护体系就可以停止冬封，冬封的面积主要是那些还没有形成植被的沙漠，随着治理面积的不断扩大，需要冬封的面积将越来越小。
春季气候转暖，沙漠上浇出的污水冰盖开始解冻，除去少量挥发的，其它的污水都将渗进沙体，污水中的污泥也将渗入沙层或残留在沙漠表面，形成一层很薄的污泥。但是从春季植被种植后，这些面积就不能全部浇污水，因为已种植和发展种植的治理面积将需要大量污水浇灌，在种植养护季节，污水将主要用于已种植和发展种植的沙漠上。
“以污治沙”技术所确定的四季运行方式是冬季用污水大面积封闭沙漠，春、夏、秋季重点治理分期治理的区域。在种植养护季节，污水将主要用于已种植和发展种植的沙漠中。但这三季因气候温度变化的影响，分污方式也略有不同。春、秋两季风大，此时水分随风挥发量大，为了尽量不让风带走表层沙子和水分，对来风方向的先期治理是很重要的，特别是来风向防护林带的种植极为重要。
夏季虽风较小，但沙漠地区十分炎热，水分挥发快，挥发量也大，但沙漠较稳定。此时如采用子午作息方式会有一定好处，所谓子午作息，就是在午夜后开始浇灌到中午时停止。这样做的好处在于日出后，沙体内有较大的水分，使沙体升温的速度减慢，使植物可以大量的吸收水分。而且要根据沙漠、沙地的不同条件和要求调节浇污量和浇灌周期，不能盲目推进，要达到根治一块推进一块的蚕食方法，才能对沙漠进行有效治理。
从帕米尔高原以东分布着大小14块总面积168.9多万平方公里的沙漠、沙地、戈壁，若将这些沙化地改造成良田绿地，对我国西部地区经济的发展将起到决定性的作用。
但是，改造沙漠并非一朝一夕的事，由于调运工程和所能调运的污水有限，沙漠的年治理面积也是有限的。只有一个区段的植被形成后，才能发展下一期的治理，而且每一块沙漠沙地的治理方式都有所不同，种植方式也不同。
一般说来，沙漠种植的第一步就是种植防护林，而防护林的种植应采用从外向内的方式，先种植外围防护林，然后种植沙漠内部的防护林网，最后再种植防护林网间的植被。
要治理沙漠就要本着除恶务尽的原则。沿沙漠外围先用防护林带将整个沙漠合围起来是起码的工作，然后再进行内部的治理。沙漠外围的防护林带比内部防护林网的种植要容易些，沙漠外围因有泥土或沙层非常薄，经翻耕后沙与土混合在一起，再浇污水，这种条件非常有利于树木生长，污水中的有机肥料更有助于防护林的生长。
沙漠周边的防护林宽度一般在50-150米就可以，林间的株行间距应根据所种树种的不同来决定，但有一个问题要说明，由于有了大量的浇灌水和有机肥，沙漠防护林木长势就不同以往所种植林木的长势，应将其视为正常土地，肥力好的环境生长的树木，要用生长速度快，根、茎、叶发达的长势确定防护林的种植。
如果有大量的防护林种苗，一个中型沙漠的外围防护林3-4个月就可以种植完，这样第一年还可以完成大面积内部防护林网的种植，整个防护林网三年左右就可以种植完，5年后，从外围防护林带到内部防护林网的防护功能就会一年比一年强。
沙漠内部防护林网的间距按0.2-1×0.2-1公里长宽种植就可以。对冬季季风特别强的沙漠，防护林网的间距可根据情况调整。防护林网种植的宽度3-5米就可以，中间有路的防护林网两侧则各种3-5米宽的林带，这样整个沙漠就会被纵横交错的防护林网隔断成0.2-1×0.2-1公里的小块沙漠。防护林网具备防护功能后，它们就真正成了孤立无援的小块沙漠，这时就更有利于每个小块的有计划种植治理了。
沙漠的防护林种植完成后，就要对各防护林网隔断开的小块沙漠进行种植治理，在几万平方公里的沙漠中不可能只种一两种植物，按植物类别起码要种植树木，作物及饲草等，原则上，除去防护林所占去的面积外，我们将在沙漠中分别种植这三类植物。
为了加强整体的防护功能和长期的经济收益，在季风来向的防护网中种植占总面积近1/3左右的速生经济类林木，这样即可以加强防风固沙的功能，也能保证治沙的收益，另外近1/3的面积，可以种植牧草来饲养牲畜，提高经济收入的同时，可以使沙漠快速形成植被。
另外近1/3左右的沙漠采用泥沙浇合，大量浇污水的方法使沙漠具备了一定的保持水分的能力，可以将这些沙地种植农作物。但我国沙漠地区所能种植的作物种类较少，主要适合种植的作物有小麦、蔬菜等，当然种植这类作物要使沙漠具备一定功能后才可以种植。
事实上，沙漠中最容易种植的植被，而且须水量小的就是种植牧草和树木。但由于树木种苗供应量的影响，我们有一个林草间作的方法，就是将沙漠先种植牧草，等有了充足的树苗再在草皮上种植树木，这样可以使沙漠更加稳定，而且同样的浇灌量可以供养两种植物，一高一低两种植物一个能防风一个能固沙。
总之，沙漠种植的最后是70％林草间作，30％左右是林农间作，最终治理的效果就是沙漠改变成沙土地。表面是牧草和大片的人工林区，其间少部分是农作物，整个沙漠都将被植物覆盖上，使沙漠在种植改造的作用下得到彻底改变。
林草间作的方式主要是考虑在防护林发生作用前，很多沙漠的春、夏、秋三季仍处在裸露状态，而所调的污水又不能全部都用在所种植的防护林上，而且如将防护林种植在草坪上对恢复沙漠的生态功能会有更大的促进作用。它的主要方法是在冬封前就将草籽洒在种植养护剩余污水所能顾及的区域，使这些草粒吸收化冻后的大量水分发芽成长。2-3年后，这些草地已具备了一定的规模，经过几次的枯荣，它们也具备了一定的根基，此时防护林也已种植完成，这时再在草地上种植上速生经济类林木。
如将沙漠除预留出的1/3种植农业作物，其它的2/3先种植草，后在草地上加种林木，这可使沙漠治理后就没有裸露的地方，全部处在植被的覆盖下。另外林草间作方式可以减少水分蒸发，提高沙漠保持能力，使沙漠短期内可形成植被，继而种植经济类植物提高治理沙漠的收入。
以下是在沙漠中种植的几种方式1、方格防护林的先期种植方格防护林就是沙漠内的分污网如能一次建立，沙漠的各部位都可以得到污水，此时沙漠周边要先种植防护林。同时，根据沙漠中季风情况种植沙漠内部的方格防护林网，将周边防护林和方格防护林网做为一期工程。方格防护林网类似于农村的乡间路，两侧各3-10米，优选4-5米宽的带状防护林，中间4-5米的路，这种方格防护林网的目的就是林网的需水量小、可在短期内使整个沙漠被控制在防护林中。
首先在沙漠周边种植速生的防护林，用防护林带将沙漠包围住，然后在沙漠内按方格形种植防护林网。这种方法的治理效果较明显，是根治小块沙漠、沙地比较理想的方法。
2、合围的方式合围的方式适合污水调运较分散，调运方向不同的沙漠、沙地。由于污水调运的方向不同，没有必要再把它们集中起来，采用就近分污的方法比较节约费用。将总调污量计算后，由各分支调污管负责其就近区域外围防护林及内部沙漠治理种植的浇灌。一期工程的重点仍是外围防护林的种植，满足外围防护林种植的需要后，再向内部发展，这种方法也较适合中小型沙漠沙漠、沙地的治理。
3、步步为营的方式步步为营的方式比较适合大面积沙漠的治理。因为大型沙漠周边种植要铺设几千公里的分污管线才能满足浇灌用水。而且，即使有了管道也没有那么多污水，所以，采用治理一块浇灌一块的方法比较合理。每一期治理就将所能治理的周边及内部种上防护林网。冬季在这些林网中间洒上草粒后向林网格内浇污水，使这些空格开春后能长出草，降低水分挥发，加快沙漠的治理速度。这种方法的好处在于治一块可以保一块，见效也很快。
总之，无论采用哪一种方式，治理沙漠的第一步就是给沙漠种植上防护林网。当然也可以全部都种植林木，使整个沙漠治理后成为林区，这自然很好。但林农、林草间作的方式考虑的是有了污水后没有那么多的树苗，所以采用间作的方式。当然如能将植物基因工程技术应用到治沙种苗培育上是最理想的。
植物基因工程技术是一种新兴的高科技产业，该技术以无种无性，细胞与遗传物质重新组合的方式进行繁育，很多种植物都可以快速、大量地进行克隆繁殖，所培育的种苗只需三个月就可移栽，每年在温室中可多次培植，成活率较高。
由于这种技术的出现，给我们在沙漠种植各种林木提供了广扩的空间。如能将此项技术用于治理沙漠中，将大大加快沙漠治理的速度。目前北京林业大学良种繁殖中心的罗小芬教授率领的科研组已培育出了几个品种。如能将发展方向转移到“以污治沙”技术所需的物种繁育上，对治理沙漠将起到极大的促进作用。
通过以上叙述可以得知，在连续5年采用冬封夏治后，就可以将沙漠基本变成由树、草、农作物全部覆盖的土地，从而达到彻底根治沙漠的目的，5年后可以不再采取冬封技术，只需采用相应的夏治方法，保住所种植的植被。10年以后甚至不需要再浇一滴水。
对于无封冻期和封冻期短的沙漠，除了不采取冬封措施以外，其它方法大致相同。在全部沙漠得到泥沙浇合或浇灌足够的污水并进行种植后，只需采取相应的以水种养、保一治一等夏治措施，经5年的治理后，也能使沙漠转化为植物覆盖的沙地。
四、生物污水处理方法以沙漠治理污水的过程中有一个很重要的环节，就是利用植物吸收、吸附、转化污水中的有机营养物质。但很多植物是一年生草本植物，它们都要从发芽走向成熟并枯萎。这其间它们所需的肥力，水分都不相同。这就要求在各个季节所浇灌的污水量有所不同，作物需水量大时要加大浇灌量，需水量小时就要减少或停止浇灌。
但是，我们铺设引污管网取代了城市污水处理厂，作物需水量小时，即不能减少调运量，更不能停止调运污水，否则城市的污水将无法处理。
为此，治理工程必须设计一个调节季节需要的污水处理系统及储备池。
储备池的主要功能是储存处理后的水，在作物需要肥力较低的净水浇灌或需水量大又无法增加调污量时，抽调其间所存的净水进行浇灌。特别是冬封前，储存池要储存大量的污水，已备封冻后对沙漠进行突击封闭。
污水最终处理系统和蓄水储存池一般都应建在沙漠的中心部位。当分污量减少或停止时可将剩余或所调的全部污水经主干管引人处理系统进行处理，污水处理净化后，再排入储存池。
这个环节对污水服务于农田种植更加重要，特别是水稻的种植，用预处理的污水容易造成二次污染。所以”以污治沙”或服务于农田作业都要有一个污水处理系统。为此，我们设计了生物污水处理系统。
生活废水可以直接进入本系统，但对于化工厂、纺织厂、冶炼厂等造成二次污染的污水需要进行处理去除有害物质后，才能进入本系统。该系统流程简述如下原污水经格栅阻挡大颗粒悬浮物和固体块状物后通过源污管进入一级沉淀池，一级沉淀池的表层液进入二级沉淀池，一级、二级沉淀池均设有过滤网，一级、二级沉淀池的沉淀经输污泵输送到固体污物储存池，过滤后二级沉淀池的表层液经分污管平均分配到100-2000个小沉淀池中，其中小沉淀池依次向前设有一个比一个高的，但都不能高过河岸的坝，坝内的水要流出去，水位必须蔓过坝的高度，才能向下流，如此使水流速控制在0.15米/分钟内。各小沉淀池的水汇集进入多个植物处理区，再经多个生物处理区，返回紫外线照射池，最后进入储备池。
该系统可以设计为圆形或方形处理系统，设计规模为200×200米的圆形处理系统参见附图3。
图形说明如下1源污管2一级沉淀池3二级沉淀池4紫外光处理池5固体污物储存池6一级分污管7二级分污管8农田灌溉用水管9最内层生物处理区10抽污管道11从内层植物处理区向外层植物处理区循环的过水天桥12从外层生物处理区向内层生物处理区循环的过水天桥13植物处理区14生物处理区15植物处理区内的双向台阶，统一的高度，平均间隔40米一个。
16生物处理区内的单向台阶，分7种高度，平均间隔40米一个。
17小沉积池，长10米，内圈弧长0.8米，外圈自然展开。图中只画了四个。
18小沉积池，长10米，内圈弧长0.8米，外圈自然展开。图中只画了四个。
19小沉积池，长10米，内圈弧长0.8米，外圈自然展开。图中只画了四个。
20二级渗水管，向小沉积池排水用的环形管道，与一二级分污管相接。
圆形处理系统的水流向见附图4。
方形处理处理系统的整体图如附图5所示，它的流程与圆形系统相同，只是形状不同。
本处理方法的特点如下1、生物污水处理系统以土壤、沙石基质为主，但污水在没有进行生物吸收，降解之前，被控制无法渗入下面的土壤或沙层，基质表层是用沙浆水泥封闭的。
2、为确实达到沉积、过滤的要求，将两个原污储存池预处理后排出的污水化整为零，平均分配到数百到数千个(处理量越大，小池越多)的半封闭小池中，作沉积、过滤处理。经过大面积、长时间处理的污水水位超出小沉积池容量后，表层污水进入水生植物处理区，进行植物处理。
3、农田抗旱浇灌所建立的生物污水处理系统要根据污水的日平均产出量设计处理系统容量。例如5万人的处理系统，按每人日均产污水30-40公斤，系统日处理能力2500立方米，整个系统能容纳2万立方米以上的污水，相当于5万人10-13天的总排污量。也就是说，每一滴污水都须在处理区接受10-13天的各种净化处理过程，才能排放出去，5万人的处理系统约占地210×210米。对用于沙漠治理的生物污水处理系统要根据污水的日平均调运量进行设计。但由于治理沙漠的污水来自不同的方向，且调运量较大，所要建的处理系统就大，也不只建一个处理系统。但每个处理系统的处理时间都应相同，才能达到最终净化的目的。
4、据研究证实，土壤、沙石、水生生物，有极强的过滤、沉积、吸附污水中营养物质、沉积物、化学品、金属的作用，在不使用化学品和不生产有害副产物的情况下，可达到或超过常规系统的处理标准。系统中的生物处理区就是综合处理区，即有生物吸食、分解、转化，也有沙石、土壤的渗滤、吸附、沉积。
5、实验证明，在相对温度较高，污水处于基本静止情况下，稠性污水30小时左右可以沥至透光度较好的状态，非稠性污水只须6-8小时。也就是说，经过预处理的污水在基本静止的状态下要6-30小时以上才能沥清，再进行生物处理，紫外光杀菌灭毒等。只要在设计上不使污水紊流，污水经过8天以上的各种处理，完全可以达到排放标准。生物污水处理系统采用改变水流自然规律，控制水流向上运动的方法，以底层未彻底沉积的污水推动表层较清的污水向上流。使污水处于基本静止状态，将污水滞留在处理区至少10-13天，流速控制在0.015米/秒以内，使污水能够得到处理区内动植物充分的净化处理。
6、在紫外线杀菌池内有一个与储备池连接的管道，当最终杀菌灭毒处理的已净化水达到一定高度时，可自动向储备池排放，这些已净化的水将在沙漠或农田用水峰期引出，做应急使用。
7、在整个处理系统中，除过滤沉积池，悬浮固体、沉积物储存池，紫外光净化池及生物处理区露出地面外，其余大部分都处在地下以土封盖的半封闭状态。其上可培植各种植物幼苗，供治理沙漠及农田种植使用。整个系统覆盖在低棚日光温室中，使处理系统不受季节、气候变化的影响，同时有利于水生生物的生长，四季发挥它们的作用。日光温室即作为绿化种苗繁育或蔬菜及其它经济作物温室，也可以保护处理系统的四季运行。
8、系统与温室相互作用、互相补充，处理系统为温室作物提供肥料及浇灌；温室为系统提供均衡的温度、防护及充足的阳光，使处理区始终处在最佳工作状态。同时也保证了温室内的种苗及作物四季生长，在不施用任何化学肥料的情况下，提高产量，加快生长速度，降低了成本。
污水中含有大量的营养物，这些物质是肥沃农田营养沙漠，促进植物生长的天然肥料。在发达国家使用预处理后的污水或原污水浇灌农田已有一个多世纪的历史，并收到极好的效益。非沙化地区的污水处理系统二次储存池安装一条农田喷灌管，种植及干旱季节可以为周边农田，林地提供含有机肥的浇灌水。将沉积物做有机肥，能提高土壤肥力，减少化肥使用造成新的污染。这样可以减少每垧农田施用化肥费用800-1000元，特别是3季种植的地区，无异是为他们建了一个含天然肥料的大水库。
例如某地种植季节干旱，日产出污水5万立方米，将这些污水预处理后为他们抗旱浇灌，按每周一次每次平均浇水35毫米，至少可以解决1万亩农田抗旱问题，确保这一万亩地无论干旱多严重，都能丰产丰收的同时，节约化肥使用费近100万元，也避免了因抗旱抽取地下水。
有人担心，污水是否可以向地下渗滤，渗滤后能否造成地下污染，这个问题已经没有必要讨论了。早在100年以前，澳大利亚、德国、美国等就开始使用以土壤为基础的快速渗滤方法，将污水预处理后，利用其浇灌农田、牧场。这并没有造成地下水污染，反而在农牧业生产中取得了极好的收益。
水受地球引力吸引和其液态平衡的性质，决定了它向下流的特点。但是，在上流水源不断，前方受阻的情况下，受阻的水位要不断地向上攀升才能流过去。实验证明在一条河中设置很多一个比一个高，但都不超过河岸的坝，坝内的水要流出去，水位必须蔓过坝的高度，才能向下流，到达下一个坝又要向上攀升，才能再向下一个坝口流。在水位超过一个比一个高的坝口期间，水流缓慢，水位一步步缓缓向上升，可以把这个过程看做是无动力的水流向上攀升过程。根据这个试验，在生物处理区设置了多个与地面平的点，做为污水的原动力点和流向控制点，由于处理区的进出水位控制使污水不会超过这些点，迫使污水由此向各处理池传送。经小池沉积后污水进入生物处理区时，它的出口处为处理区的最低点，每五个处理池的最后一池池沿为一个基准点，这些池沿就相当于河坝。每个处理池来水沿均低于出水沿，污水从流向控制点开始将低沿淹没向各池的高沿攀升。当污水蔓过五个处理池时，又回到一个低点再进行一次，第一池满，蔓过，第二池满，蔓过，第三池……向上攀升过程，整个处理区水位达到可进入紫外线处理池时，这些池沿都淹没在污水中，只剩与地面平的点控制污水流向。
整个污水处理过程就好象上楼梯一样，处理区相当于缓台，一阶比一阶高，直到将所有的处理池淹没，这个过程又将小池沉积区分散的污水集零为整，送入紫外线处理池。要说明的是污水淹没的池沿属正常流动的漫过，最深0.4米，最浅0.01-0.05米，处理系统是按产污量设计的，污水只能在排放高峰期达到蔓过池沿，除此时外，处理区处理渗滤24小时，整个系统就又恢复到所有池沿基本都露出来的状态，当池沿位于水下时，同样可以控制悬浮固体及沉积物，因为污水只是从其上蔓过，决不影响每个池的正常净化处理功能。
以土壤、沙石、生物为基础的污水处理技术在国外已有百余年的历史了。在长期的治污过程中，他们总结设计出几百种处理方法，使用最多的是慢速处理，其次是快速渗滤、表面径流及水生植物处理系统。虽然已有了这么多种污水处理技术、却因它们各自都存在着某种不足和局限性，如成本造价高，运行费用高，占地太大，对气候及降雨敏感等，所以他们仍在寻找最佳处理方案。
生物污水处理系统的设计，在吸收各种处理技术优点的同时，注重预防、治理的实效性及对沙漠治理和农业抗旱的作用。结合水生生物，土壤等对有机物、化学品、病原体的吸收、分解、转化及沉积作用，彻底清除污水中的悬浮固体、有机物、营养物、病原体、有毒化学品、金属等。生物污水处理系统去除污染物的方法如下1、通过两个沉积储存池，去除粗大的悬浮固体、沉积物后，由800个过滤小沉积池控制细小悬浮固体及沉积物，使70％以上的悬浮固体、沉积物被滞留在预沉积处理区范围内。
2、利用植物根部的微生物细菌、沙石、水生生物分解污水中的有机物、营养物质，降解污染物。
(1)通过水生植物、细菌、土壤，吸收、转化去除污水中的氮，达到脱氮的目的。
(2)采用土壤、植物吸附、沉淀去除污水中的磷。
3、通过水生生物捕食，紫外线辐射，沉积，吸附去除污水中的病原体。
4、对于污水中含有毒化学品、金属的企业，原则上采取就地治理，如达不到专项治理，溶合在污水中的金属、有毒化学品将通过水生植物吸收，土壤吸附、转化、沉淀等多种方式去除。
5、经过多种处理产生的废物，做最大量，最合理的利用，使处理系统具有更高的经济及实用价值。生物污水处理系统处理污水产生的大量污泥经干燥后可以施用在沙漠上，或做农家肥施用于农田、林地。这些干泥对树木、农业作物有极好的促进增长作用。
最后，本发明以浑善达克沙漠为例来阐述本发明。
资料1、中国现有沙漠及沙化土地面积达168.9万平方公里，占国土陆地面积的17.6％，主要分布在北纬35度至50度之间的内陆盆地、高原，形成一条西起塔里木盆地，东至松嫩平原西部，东西长4500公里，南北宽约600公里的沙漠带。每年2460平方公里的扩展速度表明中国的沙漠及沙化没有得到根本遏制。
2、浑善达克沙地位于北京正北400公里，东西200公里，南北100公里。总面积约2.6万平方公里，相当于两个天津市的面积，参见附图6。1991年到1997年的卫星测量显示，整个浑善达克的流沙面积已经占据总面积的93％！更令人忧虑的是，在它外围的大片草场的沙化率，以年增32％的速度推进。
3、据专家实地考察，张家口洋河中段不足百公里的范围内，密布着几个大的沙漠，总面积在1.4万公顷以上，每年向北京输沙近百万吨。目前沙漠已经入侵燕山腹地丰宁县的潮白河上游，最近距北京怀柔县仅18公里。
以污治沙——冬封夏治沙漠地区季风来临时，已基本进入封冻季节，此时，以城市生活污水、部分工业污水及邻近的江河水浇灌沙地，使沙地处于封冻状态，控制沙漠的稳定，避免沙尘的危害。开春后采用多种方法对沙漠进行治理。利用污水中的淤泥和有机质营养沙地，然后种植防风林带，在防风林带的中间种植各种植物或农作物，用污水进行长时间的浇灌，达到根治沙漠的目的。
污水来源北京、天津、张家口、邻近旗县。冬封时可利用附近河流水源。
污水的运输和分布从北京修筑运污管，根据地形地势建立数个加压提升站。沿途各城市的污水通过各自的运污管道汇入主管道，并最终到达沙漠边沿，建筑污水处理系统和污水储存池。在沙地中建筑多条分污管道和高压喷污管，将污水均匀地分布在沙地的需要地区。参见附图7(一期工程--道路修建和管道铺设以及污水处理系统和储存池的建造)。
治理步骤依照“以污治沙”和“冬封夏治”实施概要，从2001年开始进行调污工程勘察设计及建立调污管道、提升站。到2001年入冬前，除北京之外的其它市县调污工程都可以完工，并进行分污。对浑善达克沙地进行引污工程建设的同时要建立年产不低于六千万株防护林种苗培育基地，以供防护林带、防护林网、速生经济林木种植的需要。另外大部分自己培植不了的就要当地林农部门支持，以确保每年的种植量。假如每年可调污水量达到200万立方米，每年可完成500平方公里的种植。浑善达克沙地的周边长度不到800公里，种植周边防护林带宽度约平均100米，防护林带的总面积不超过80平方公里，沙漠内0.5×0.5公里的方格防护林网约8万个左右，每个防护林网种树约5000平方米，防护林网的总种植面积不超过400平方公里。2002年底前可完成480平方公里防护林带和防护林网的种植。二期工程建设上风口防护林带，三期工程建设下风口防护林带。
2003年-2006年可进行防护林网间沙地的分片治理，即四、五期工程的建设。
至五期工程结束时，整个沙地的防风林网已基本建成，在以后的工程中就可以将污水大部分应用于后期的林网间沙地的分片治理了。可以在防风林网间种植农作物或牧草等。整体和局部效果图分别见附图8和9。
在这其间每年的冬季封冻期，所调的大量污水都要用于冬季封闭沙地。如我们封冻沙漠的厚度为12毫米，冬季按160天封冻期计算可以用12毫米厚的污水封闭26560平方公里的沙地，可以在冬季将整个浑善达克沙地封闭起来。一旦全部把它封闭起来，大风季节产生的沙体流动，扬沙、沙尘现象也就停止了。同时5年中种植的防护林网也将发挥其功能，阻止沙体流动和扬沙、沙尘的形成。
这里我们要说明一点，沙漠周边及远处的森林再大再多，也无法阻止扬沙、沙尘的形成及沙漠的流动发展。只有沙漠内部有了防护林网，才能阻止大风接触沙体，将沙尘扬起。冬季的冰封方法是维持沙漠内植被没有形成前的方法，一旦植被形成后，这种方法的作用就会越来越小，直到沙漠彻底得到根治。
另外，生物污水处理系统和储存池的建立具有很大的意义。每年将种植区浇灌后剩下的污水经生物处理后，储存在池中，进入冬季封冻期再将大量储存的水抽出浇在沙体中，帮助大面积封冻沙体。这对类似浑善达克沙地这样没有大型河流经过的沙地来说，有极重要的意义。
对于浑善达克沙漠的治理来说，如无法将北京甚至天津市的污水调入沙漠，它的治理是非常艰难的。或许只能仍采用尽量种活一个算一个，死了再种的方法，但不知这种方法何时能阻止沙漠流动和每年扬沙、沙尘的产生。所以，治理浑善达克沙地虽非常艰难，但我们仍认为应以浑善达克沙地为示范治理基地，因为只要经过一个冬季就可以看出“以污治沙”技术中“冬封夏治”方法的可推广性和它的实效性。
关于管道的说明在工程的实施过程中，管道的铺设是一项复杂的工作。在此，只简单说明在沙地内的管道铺设情况。
从储水池引出的分污管按东西方向铺设一条主干管道，沿北方向每隔2公里铺设一条二级分污管，共约100条(东西200公里宽)，从二级分污管引出的高压喷污管，每条都是900米，分列在二级分污管的两侧，呈东西分布，间隔200米，喷污距离约定在100米，共约5万条(南北100公里/200米×100条)。附
图10显示了分污管主干和二级分污管及高压喷污头。管道在地下，道路沿管道铺设，喷污头露出地面3-4米，在道路的两边种植防风树种，见附
图11。
每条高压喷污管设一个动力装置，设5个高压喷污头，每个喷污头设8个喷水口，向8面均匀喷洒污水。喷污头共约25万个。
污水处理工程流程图污水自城市引出后需经过多种方式进行处理，以达到最终使用和灌溉的目的。根据污水成份的不同，处理步骤也应作相应的改变，本设计的处理流程大致如附
图12所示。
权利要求
1.一种根治沙漠的方法，它包括A、建立引污工程和铺设分污管网；B、根据冬季沙漠流动大，造成危害严重的特点，在冬季季风来临前通过分污管网将预处理后的污水和任选的江河水均匀地浇在封冻的沙漠上，使沙漠表层沙子与污水结合冻成冰盖，其厚度在5毫米到100毫米之间，使北方季风和寒流无法再吹动沙漠发展及造成扬沙、沙尘危害，其中冰封的面积可以是局部或全部，取决于污水的量、沙漠的面积及封冻的厚度；C、在春季冰雪融化后，在浇灌污水的沙地上进行种植；D、采用以水种养的方式，在沙漠各类植物种植养护的过程中，对所种植区域适时、适量地浇灌预处理后的污水和经一种生物处理方法处理后的水来营养沙漠，以满足植被生长的需要，使它们茁壮成长；E、采用保一治一的方式，在沙漠中各类植物种植后，利用预处理后的污水和经上述生物污水处理方法处理后的水确保所种植面积的全面成活，并预计出其生长所需的浇灌水，剩余的污水再发展下阶段的治理，而下阶段的种植同样要达到全面成活，并有足够支持其生长的浇灌水，再发展另外的治理，保一治一主要是针对以往沙漠种植成活率的问题而提出的保住一块发展一块的方法；F、采用泥沙浇合方法，把经生物污水处理系统产生的淤泥加入适量的干土制成有机肥，经干燥后运到沙漠撒匀，厚度为30-50毫米，再向上面浇洒污水或江河水，使沙泥溶合在一起，迅速提高沙漠的保持能力，因其中合有大量的植物养分，可加速植被生长，同时因沙漠已具有一定的保持能力，所降的雨水加少量的浇灌水就可确保植被生长，其中泥沙浇合实施的范围可以是沙漠的全部或局部。G、在沙漠四周或上风口的侧边种植宽50-150米的防护林带；
2.一种根治沙漠的方法，它包括A、建立引污工程和铺设分污管网；B、采用泥沙浇合方法，把经生物污水处理系统产生的淤泥加入适量的干土制成有机肥，经干燥后运到沙漠撒匀，厚度为30-50毫米，再向上面浇洒污水或江河水，使沙泥溶合在一起，迅速提高沙漠的保持能力，因其中合有大量的植物养分，可加速植被生长，同时因沙漠已具有一定的保持能力，以后所降的雨水加少量的浇灌水就可确保植被生长，其中泥沙浇合实施的范围可以是沙漠的全部或局部，或者直接浇灌预处理的污水，其量为100毫米以上，使得可以进行种植，其中实施的时间选择在春季播种前；C、在泥沙浇合或浇灌污水的土地上种植；D、采用以水种养的方式，在沙漠各类植物种植养护的过程中，对所种植区域适时、适量地浇灌原污水和经一种生物处理系统处理原污水后产生的水来营养沙漠，以满足植被生长的需要，使它们茁壮成长；E、采用保一治一的方式，在沙漠中各类植物种植后，利用预处理的污水和经上述生物污水处理系统处理后产生的水确保所种植面积的全面成活，并预计出其生长所需的浇灌水，剩余的污水再发展下阶段的治理，而下阶段的种植同样要达到全面成活，并有足够支持其生长的浇灌水，再发展另外的治理，保一治一主要是针对以往沙漠种植成活率的问题而提出的保住一块发展一块的方法。F、首先在沙漠四周或上风口的侧边种植宽50-150米的防护林带。
3.权利要求1或2所述的根治沙漠的方法，其中所用的预处理后的污水是去除大颗粒固体和悬浮物的不含有毒和有害物质的城市废水，它包括生活废水和不造成二次污染的工业废水，该污水含有0.5-40重量百分数的淤泥，基于污水的量。
4.权利要求1或2所述的根治沙漠的方法，其中分污管网是一根横向多根纵向主干管或一根纵向多根横向主干管十字交叉的分污管网。
5.权利要求1或2所述的根治沙漠的方法，其中分污管网沿沙漠边沿分区域铺设分污管，合围形成环形分污管网。
6.权利要求1或2所述的根治沙漠的方法，其中在浇灌污水或者泥沙浇合的沙地上进行的种植可以这样来实施，在沙漠内部种植间距为0.2-1公里长宽的内部防护林网，防护林的宽度为3-5米，在防护网中种植占总面积1/3左右的速生经济类林木，占总面积1/3的牧草，占另外1/3的农作物。
7.权利要求1或2所述的根治沙漠的方法，其中在浇灌污水或者泥沙浇合的沙地上进行的种植可以这样来实施，采取从外向内层层推进的合围方式种植。
8.权利要求1或2所述的根治沙漠的方法，其中在浇灌污水或者泥沙浇合的地上进行的种植可以这样来实施，采取浇灌一块种植一块的步步为营的方式种植。
9.权利要求1或2所述的根治沙漠的方法，其中生物污水处理方法包括如下流程原污水经格栅阻挡大颗粒悬浮物和固体块状物后通过源污管进入一级沉淀池，一级沉淀池的表层液进入二级沉淀池，一级、二级沉淀池均设有过滤网，一级、二级沉淀池的沉淀经输污泵输送到固体污物储存池，过滤后二级沉淀池的表层液经分污管平均分配到100-2000个小沉淀池中，其中小沉淀池依次向前设有一个比一个高的，但都不能高过河岸的坝，坝内的水要流出去，水位必须蔓过坝的高度，才能向下流，如此使水流速控制在0.015米/秒内。各小沉淀池的水汇集流经多个植物处理区，再经多个生物处理区，利用其中的土壤、砂石、水生生物和植物吸收、吸附、转化、降解和沉积污水中悬浮颗粒、营养物、有机物和有毒物质，再返回紫外线照射池，最后进入储备池。
10.权利要求5所述的根治沙漠的方法，其中经生物处理系统处理后的水用于灌溉农田。
全文摘要
本发明涉及一种根治沙漠的方法,该方法利用城市污水,采用冬封夏治、泥沙浇合、以水种养、保一治一等措施,通过污水中所含有的淤泥与沙相互作用,形成具有水分保持能力并能促进植物生长的沙土地,从而可在5年内使沙漠全部覆盖上植被,使之得到彻底的根治。
文档编号A01B79/00GK1305691SQ0110396
公开日2001年8月1日 申请日期2001年2月16日 优先权日2001年2月16日
发明者周树臣, 潘金华, 孙汝觉 申请人:周树臣