Date of Award

12-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Civil and Environmental Engineering

First Advisor

Dr. Ashraf Aly Hassan

Second Advisor

Dr. Munjed Maraqa

Abstract

Hydrogen sulfide (H2S) is a naturally occurring, highly toxic gas that is formed from the decomposition of sulfur compounds. At low concentrations, H2S is an irritant for the eyes, respiratory and gastrointestinal tract. At higher H2S concentrations, it produces neurological impairment with dizziness, headache, and loss of consciousness. Mortality was reported to reach 6 percent following exposure to elevated concentrations. H2S is generated in different industrial processes. In wastewater collection and treatment plants, H2S is a common source of concrete and metal corrosion that has resulted in huge economic loss. In this project, the factors leading to the generation of H2S in wastewater has been studied. Different parameters were measured from Al-Saad wastewater treatment plant, UAE. Wastewater samples were collected for measurement of chemical properties affecting H2S generation in the laboratory. Significant parameters were identified to be temperature of wastewater, humidity, total sulfur, and wastewater depth, using correlation analysis with corresponding H2S concentration. Statistical equations formed from this regression analysis was used to estimate the H2S concentration in headspace. A neural network model with an R-sq value of 0.9 was developed to predict H2S emission at different wastewater unit operations. Studying the generation of H2S in wastewater would in effect help alleviate the maintenance costs of wastewater treatment systems.

Arabic Abstract

كبريتيد الهيدروجين هو غاز طبيعي عالي السمية يتكون من تحلل مركبات الكبريت. يعتبر كبريتيد الهيدروجين مهيجًا للعيون والجهاز التنفسي والجهاز الهضمي حتى بتركيزات منخفضة. عند زيادة تركيز كبريتيد الهيدروجين ينتج عنه ضعف عصبي مصحوب بدوار وصداع وفقدان للوعي. تم الإبلاغ عن معدل الوفيات ليصل إلى 6 في المائة بعد التعرض لتركيزات مرتفعة. يتم توليد كبريتيد الهيدروجين في عمليات صناعية مختلفة. في محطات جمع ومعالجة مياه الصرف الصحي، يعتبر كبريتيد الهيدروجين مصدراً شائعاً لتآكل الخرسانة والمعادن الذي أدى إلى خسائر اقتصادية ضخمة. في هذا المشروع، سيتم دراسة العوامل المؤدية إلى توليد غاز كبريتيد الهيدروجين في الصرف الصحي. سيتم قياس معايير مختلفة من محطة الساد لمعالجة مياه الصرف الصحي، الإمارات العربية المتحدة. سيتم جمع عينات مياه الصرف الصحي لقياس الخصائص الكيميائية التي تؤثر على توليد كبريتيد الهيدروجين في المختبر. تم تحديد المعلمات المهمة على أنها درجة حرارة مياه الصرف الصحي والرطوبة والكبريت الكلي وعمق مياه الصرف، باستخدام تحليل الارتباط مع تركيز كبريتيد الهيدروجين المقابل. سيتم تحديد المعاملات الهامة من البيانات التي تم جمعها باستخدام تحليل الانحدار وربطها بتركيز كبريتيد الهيدروجين المقابل. يمكن استخدام المعادلات الإحصائية المتكونة من هذا الارتباط لتقدير تركيز كبريتيد الهيدروجين في الفراغ اعلى المياه وعمليات وحدات الصرف الصحي المختلفة. تم تطوير نموذج شبكة عصبية بقيمة 0.9 R2 للتنبؤ بانبعاثات كبريتيد الهيدروجين في عمليات مختلفة لوحدة مياه الصرف الصحي. إن دراسة توليد غاز كبريتيد الهيدروجين في المجاري ستساعد في الواقع على تخفيف تكاليف صيانة أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي.

Download
COinS