Оздоровитльные технологии в сан / zhuravleva_l_b_kurortnoe_delo_s_osnovami_kurortologii

521

лей, безусловное соответствие отбираемых количеств этих полезных ископае-

мых утвержденным эксплуатационным запасам.

Составлению технологических схем предшествуют изучение геологиче-

ских и гидрогеологических условий месторождения минеральных вод, матери-

алов детальной разведки месторождения лечебных грязей, их водо-солевого режима и проведение опытных работ по определению сроков регенерации ле-

чебных грязей. Кроме этого, должны быть изучены материалы по истории раз-

ведки месторождения, условиям формирования минеральных вод и лечебных грязей, их физико-химическому составу, утвержденным кондициям и запасам,

срокам регенерации лечебных грязей.

Иногда при составлении технологической схемы отсутствует утвержде-

ние в установленном порядке запасов минеральных вод. В этом случае должно быть составлено гидрогеологическое обоснование на отбор из месторождения определенных количеств вод стабильного состава.

Срок ввода в разработку грязевых месторождений с неустойчивым водно-

солевым режимом не должен превышать 20 лет. В тех случаях, когда этот срок больше, перед составлением технологической схемы необходимо провести ре-

визионную или повторную детальную разведку.

Первоначально проводится полевое обследование, изучение и анализ со-

временного состояния месторождений и бальнеотехнического хозяйства сана-

торно-курортных учреждений. По результатам этих работ дается подробное техническое описание состояния Месторождения, существующей системы ми-

нерального водоснабжения, добычи, подготовки и использования лечебных грязей, анализируются данные наблюдений за режимом эксплуатации место-

рождения, дается инженерная оценка технического состояния сооружений,

устройств, трубопроводов, а также технологическая оценка залежи, отмечаются основные недостатки системы эксплуатации. На основании этих материалов даются предложения по усовершенствованию существующих систем мине-

рального водоснабжения и грязеснабжения.

522

Затем следует ознакомиться с генеральным планом перспективного раз-

вития санаторно-курортных учреждений, провести изучение и оценку ранее разработанной проектной документации на строительство бальнеотехниче-

ских и других сооружений, связанных с использованием минеральных вод и ле-

чебных грязей.

На этом этапе важно оценить правильность принятых проектных решений по использованию минеральных вод и лечебных грязей с учетом ввода в экс-

плуатацию новых потребителей и по вместимости санаторно-курортных учре-

ждений. Этот анализ позволяет внести при необходимости соответствующие коррективы в использование лечебных факторов, усовершенствовать систему эксплуатации, обосновать проектируемое расширение курорта с учетом гидро-

минеральных и грязевых ресурсов.

На следующем этапе производится расчет потребностей водо- и грязе-

лечебниц в минеральных водах и лечебных грязях. Этот расчет проводят в со-

ответствии с действующими нормами их расхода на бальнеотерапевтические процедуры. При этом следует учитывать потребности как самого курорта, так и других организаций (заводов розлива, ведомственных санаториев-

профилакториев и тому подобных лечебно-профилактических учреждений).

Потребность в минеральных водах и лечебных грязях сопоставляется с их ре-

сурсами, в результате чего определяется режим отбора и резервирования мине-

ральных вод, целесообразность регенерации грязей. С целью рационального расходования минеральных вод и лечебных грязей потребность в них следует принимать только по расчету. Не следует пользоваться данными курортов, так как они зачастую бывают завышенными.

Технологические схемы разработки грязевых месторождений несколько отличаются от аналогичных схем разработки месторождений минеральных вод.

Так, в них решаются следующие дополнительные вопросы:

1)очередность разработки месторождения по участкам и порядок добычи грязей в пределах отдельных участков, состав предварительных и вспомога-

тельных работ по подготовке этих месторождений к эксплуатации;

523

2)выбор технических средств и способа добычи грязей;

3)рекомендуемые методы контроля за разработкой грязевого месторож-

дения, объемом и качеством добытых лечебных грязей;

4)кондиционирование лечебных грязей и методы их регенерации.

Для грязевых месторождений, содержащих используемую в лечебных це-

лях рапу, технологической схемой определяются также способы ее добычи и предельно допустимые объемы забора, а, кроме того, решаются другие вопро-

сы, связанные с ее применением.

Состав технологических схем.

В состав технологических схем входят пояснительная записка, графиче-

ские материалы и текстовые приложения.

Пояснительная записка состоит из ряда глав, в которых приводятся сле-

дующие материалы:

а) общие сведения о географическом и административном положении месторождения и курорта, о климате, о гидрографии и рельефе района, об исто-

рии возникновения и развития курорта, о его лечебном профиле. В этом разделе пояснительной записки приводятся также характеристика путей сообщений,

общие сведения о месторождении, данные о потребителях минеральных вод и лечебных грязей;

б) геологическая и гидрогеологическая характеристика месторожде-

ния, в которой содержатся краткие сведения по стратиграфии, литологии и тек-

тоники района, данные о приуроченности месторождения минеральных вод к определенным геологическим структурам, описание водоносного горизонта и т.п. По грязевому месторождению наряду с геолого-гидрогеологическими усло-

виями дается его морфология, геоморфологическое положение, характер водно-

минерального питания и оценка устойчивости водно-солевого режима;

в) характеристика минеральных вод и лечебных грязей, включающая по месторождению минеральных вод данные о их типе, химическом и газовом составе, эксплуатационных запасах и фактическом отборе, а также результаты режимных наблюдений; по месторождению лечебных грязей сведения о их ти-

524

пе, разновидностях, химическом составе и санитарном состоянии, технологиче-

ских параметрах грязевой залежи, эксплуатационных запасах, степени вырабо-

танности;

г) современная и перспективная потребность в минеральных водах и лечебных грязях по отдельным потребителям. Если в санаторно-курортных учреждениях используются минеральные воды нескольких типов, дается по-

требность в каждом из них. Для грязевых месторождений, кроме того, приво-

дятся сроки регенерации грязей, объем их годовой добычи, потери при добыче и т.п.

где т - число однотипных приборов; п - расчетное число процедур в 1 ч;

N - норма расхода воды на одну процедуру, л; Т - суточная продолжительность работы лечебных учреждений, ч; k - коэффициент одновременного действия приборов; t - расчетная продолжительность заполнения приборов, с.

Норму расхода минеральной воды на лечебные процедуры, расчетное число процедур в 1 ч и коэффициент одновременного действия приборов при-

нимают по действующим на данный период нормативным документам (СНи-

Пам).

Часовой и суточный расход лечебных грязей также определяют по фор-

мулам (16.1) и (16.2). Годовой расход грязей, м3, определяют по формуле:

Q = p A N n1 a, (16.4)

Где р - коэффициент оборачиваемости коек в течение месяца; А - число месяцев работы лечебного учреждения в году; N - средний расход грязей на од-

ну процедуру, м3, n1 - среднее число процедур в заезд на больного; а - число больных, принимающих грязевые процедуры.

525

Принимая потери грязей в процессе отпуска процедур равными 20%, по-

учреждений) гидроминеральной базы, озерно-грязевого и бальнеотехнического хозяйств, существующей системы эксплуатации минеральных вод или лечеб-

ных грязей. В этом разделе дается подробная характеристика конструкций и технического состояния эксплуатационных, резервных и наблюдательных скважин и их оголовков, технических средств добычи грязей, накопительных резервуаров, регенерационных устройств, трубопроводов, устройств для нагре-

ва (охлаждения) минеральных вод и нагрева лечебных грязей. В этом же разде-

ле отмечаются недостатки существующей гидроминеральной базы, бальнеотех-

нического и грязевого хозяйств и делаются соответствующие выводы;

е) рекомендуемая система разработки месторождения минеральных

вод или лечебных грязей. В этом разделе перечисляются эксплуатационные скважины с их характеристиками, задаются режим эксплуатации, количество отбираемой воды, способы ее хранения, термоподготовки и подачи к потреби-

телям, необходимость бурения дополнительных эксплуатационных или резерв-

ных скважин. Если в минеральных водах содержится железо или наблюдается солеотложение в системах (отложения гипса из хлоридных натриевых рассолов,

карбоната кальция из термальных углекислых вод

и т.п.), то в этом разделе указываются также способы обезжелезивания и мето-

ды предотвращения солеотложения. Рекомендуются первоочередной участок разработки грязевых месторождений и очередность выборки грязевой залежи по участкам, объем добываемых грязей и способ добычи с описанием кон-

струкции грязедобывающих механизмов, подготовки грязей к лечебному ис-

пользованию и к транспортировке потребителям. Даются также рекомендации по хранению грязей и их регенерации. Полезный объем регенерационных бас-

сейнов V, м3, определяют по формуле

где Q - годовой расход грязей, м3; 12 - число месяцев в году: R - срок ре-

генерации грязей, мес.

В этом разделе пояснительной записки даются рекомендации по механи-

зации забора грязей из указанных бассейнов, их нагрева, подачи на кушетки и удаления отработанных грязей. Здесь содержатся также предложения по орга-

низации контроля за разработкой месторождения, перечень необходимых ме-

роприятий по созданию новых или реконструкции существующих сооружений и устройств, обеспечивающих рациональную эксплуатацию гидроминеральной базы, озерно-грязевого и бальнеотехнического хозяйства, по охране месторож-

дения и окружающей природной среды.

Графический материал к технологической схеме разработки месторож-

дений минеральных вод включает обзорную карту (схему) района месторожде-

ния с основными населенными пунктами и коммуникациями; геолого-

гидрогеологическую карту и карты минеральных вод месторождения с соответ-

ствующими разрезами; геологические разрезы эксплуатационных скважин с данными по химическому составу, дебиту, напорам и температуре воды; схемы расположения эксплуатационных, резервных и наблюдательных скважин, гра-

ниц первой зоны санитарной охраны, бальнеотехнических сооружений и сетей,

водопотребителей отдельно для существующей и рекомендуемой системы раз-

работки месторождений; высотные схемы существующей и рекомендуемой си-

стемы разработки месторождения минеральных вод.

Графический материал к технологической схеме разработки месторожде-

ний лечебных грязей включает обзорную карту месторождения с границами округа и зон санитарной охраны месторождения; план грязевого месторожде-

ния с указанием границ участков и эксплуатационных запасов грязи; продоль-

ные и поперечные разрезы грязевой залежи; технологический план разработки грязевого месторождения с разбивкой его на участки и установлением последо-

вательности их разработки, с указанием местоположения контрольных наблю-

527

дательных пунктов; схемы существующей и рекомендуемой систем озерно-

грязевого хозяйства.

К текстовым приложениям относятся: каталог существующих в пределах месторождения минеральных вод эксплуатационных, резервных и наблюда-

тельных скважин с их краткой характеристикой; таблицы полных химических анализов воды, включая растворенные и спонтанные газы, а также лечебных грязей; таблицы основных данных по запасам минеральных вод или лечебных грязей и выписки из протоколов Государственной комиссии по запасам по их утверждению; справки о кондициях минеральных вод и лечебных грязей;

справка от заказчика о наличии утвержденного округа санитарной охраны;

справки о современной и перспективной потребности в минеральных водах и лечебных грязях; копия разрешения на специальное водопользование, выданно-

го соответствующей организацией; календарный график добычи грязи по участкам месторождения; данные по санитарно-бактериологическому и микро-

биологическому анализам и срокам регенерации грязей.

Кроме указанных приложений и графического материала технологиче-

ские схемы могут содержать другие материалы, обосновывающие те или иные их положения.

16.3. Кондиционирование минеральных вод

Под кондиционированием минеральных вод понимается комплекс меро-

приятий, направленных на максимальное сохранение их физико-химического состава в процессе добычи, транспортировки, подготовки и лечебного приме-

нения. Природные минеральные воды представляют собой сложные химиче-

ские системы (вода + газы + соли) с неустойчивым равновесием. Неравновес-

ность системы, с одной стороны, определяет ее бальнеотерапевтическую цен-

ность, а с другой - создает технические трудности при транспортировке, резер-

вировании и термоподготовке минеральных вод, а также при очистке сбросных вод.

528

Многообразие типов минеральных вод обусловливает различный харак-

тер отложений в трубопроводах и технологических сооружениях: при транс-

портировке вод с высоким содержанием железа вследствие контакта с кислоро-

дом воздуха образуются железистые отложения; при понижении в углекислых минеральных водах концентрации свободного углекислого газа ниже ее равно-

весного значения неизбежно образование сплошных карбонатных отложений

(травертинообразование), при изменении термодинамических условий вслед-

ствие вывода вод на дневную поверхность могут образоваться отложения гипса и других солей. В трубопроводах, транспортирующих сульфидные воды, ино-

гда наблюдаются отложения коллоидной серы, а при одновременном присут-

ствии в воде сероводорода и железа образуется сульфид железа, при этом вода приобретает черный цвет. При определенных условиях возможно образование отложений вследствие жизнедеятельности микроорганизмов. В результате кор-

розии инженерное оборудование быстро выходит из строя. Продукты коррозии,

попадая в минеральную воду, ухудшают ее лечебные свойства.

Анализ эксплуатации бальнеотехнических систем, гидрогеологических приборов и оборудования на объектах управления Геоминвод, а также произ-

водственных гидрогеологических управлений Сочиминвод и Кавминвод пока-

зывает, что минеральные воды агрессивны в отношении многих металлов.

Установлено, что при транспортировке сероводородных вод стальные трубы и изделия выходят из строя через 4-6 месяцев, хлоридных натриевых - через 1

год, углекислых - через 2-3 года.

Борьбу с коррозией следует начинать с подбора устойчивых материалов или способов зашиты материалов в конкретных эксплуатационных условиях.

Так, для трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды с температурой ниже 60°С, можно с успехом применять различные полимерные материалы.

Стойкими к воздействию минеральных вод являются также титан, отдельные виды нержавеющих сталей, лакокрасочных и фторопластовых покрытий. В

настоящее время производится выпуск различных полуфабрикатов и литья из

529

вторичного титана, который по коррозионной стойкости превосходит нержаве-

ющую сталь, а по стоимости находится на ее уровне.

Для предотвращения образования железистых отложений целесообразно полностью удалять железо из рассолов, что одновременно дает определенный психотерапевтический эффект при водных процедурах, поскольку исчезает бу-

рый цвет воды, свойственный рассолам с высоким содержанием железа.

Предотвращение травертинообразования в системах использования углекислых минеральных вод достигается за счет создания в герметичных си-

стемах избыточного давления для сохранения карбонатного равновесия. Одна-

ко, в отдельных сооружениях технологической схемы (сборные резервуары,

ванны, бассейны и т.п.) неизбежно снижение давления. Кроме того, часто необ-

ходимо доведение природной воды до требуемой температуры применения, что также способствует выпадению солей.

Для предотвращения выпадения карбонатов в осадок после разрыва струи требуется подвергать углекислые воды стабилизационной обработке.

С этой целью применяются различные методы предотвращения траверти-

нообразования: обработка углекислых вод полифосфатами, техническими кис-

лотами, магнитная обработка, термический метод.

Предотвращение гипсообразования необходимо при эксплуатации хло-

ридно-натриевых рассолов (санатории «Истра», «Дорохово», «Архангельское» и др.). Интенсивность гипсообразования обычно незначительная и не создает угрозы в течение нескольких лет, однако затем может потребоваться вмеша-

тельство. Большинство существующих методов борьбы с гипсообразованием неприменимо для лечебных минеральных вод, так как требует введения таких химических реагентов, действие которых на организм человека недостаточно изучено. Часть методов (магнитная обработка) не всегда дает положительный результат и требует дополнительных исследований.

Универсальным способом снятия перенасыщения является разбавление рассола водой из системы водоснабжения санатория. Величина разбавления,

достаточная для стабилизации рассола по гипсу, составляет 5-7,5%, но, учиты-

530

вая наличие гипса, ранее отложившегося в системе, должна быть не ниже 1012%.

Снятие перенасыщения рассола добавлением пресной воды лишает ранее отложившиеся кристаллы гипса питательной среды. Более того, если рассол и несет в себе зародыши кристаллов (снятие перенасыщение не ликвидирует воз-

можности образования центров кристаллизации ниже насоса), то их становится меньше, и они также лишаются питательной среды, необходимой для дальней-

шего роста.

Обезжелезивание хлоридно-натриевых растворов.

Для обезжелезивания минеральных вод, используемых в бальнеолечении,

могут быть применены лишь те методы, которые в минимальной степени влия-

ют на их основной физико-химический состав.

Для этого разработаны технологические схемы очистки их от железа ме-

тодом аэрации с последующим фильтрованием. При аэрации продолжительно-

стью 2 часа с соотношением расходов воздуха и рассола, равным 35, и после-

дующим одноступенчатым фильтрованием со скоростью 6 м/ч при высоте слоя загрузки (кварцевый песок крупностью 0,63-2,5 мм) 1,25 м закисное желе-

зо (с исходной концентрацией до 40 мг/л) практически удаляется полностью.

Применяют также метод двухступенчатого фильтрования после аэриро-

вания и метод аэрации с последующим отстаиванием.

Эти методы основаны на окислении Fe, его гидролизе и образовании гид-

роокиси железа, хлопья которой извлекаются из воды на фильтрах. Аэрация обеспечивает насыщение обрабатываемой воды кислородом и удаление сво-

бодного углекислого газа. Ее следует использовать при кондиционировании во-

ды для ванн и лечебно-плавательных бассейнов. В этих случаях железо не представляет бальнеотерапевтической ценности, но приводит к образованию железистых отложений в бальнеотехнических системах. В результате выходит из строя оборудование, а вода приобретает неприятную окраску. Кроме того,

железо, осаждаясь на стенках ванн и бассейнов в виде гидроокиси, ухудшает эстетику бассейнов, лечебных приборов и процедурных кабинетов. Для предот-