COD는 수질 모니터링에 있어서 없어서는 안 될 항목입니다. 특정 조건에서 물 시료를 강한 산화제로 처리할 때 소모되는 산화제의 양을 의미합니다. 산소의 mg/L 단위로 표시됩니다. 화학적 산소 요구량은 물질을 환원함으로써 물이 오염되는 정도를 반영합니다.
검출 및 분석 과정에서 물 속의 Cl- 시료는 산화제에 의해 쉽게 산화됩니다. Cl-의 양이 많으면 측정 결과가 높아집니다. 고염소 및 저COD 폐수 측정은 현재 어려운 문제입니다.
실제 모니터링 결과 화학폐수, 글루타민산나트륨 폐수, 해산물 가공폐수 등 다양한 폐수에서 Cl- 함량이 높은 것으로 나타났다. COD 측정은 Cl-를 차폐한 후에 측정해야 합니다.
COD 결정에 대한 CI- 간섭
GB11914-89 "수질의 화학적 산소 요구량 결정 - 중크롬산칼륨 방법"에서는 물 샘플의 Cl- 함량이 너무 높을 때 황산수은과 같은 차폐제를 사용해야 한다는 것이 명확하게 지적되어 있습니다. 보호하기 위해 추가되었습니다. 영향을 미치는 요인은 주로 두 가지 점에서 나타납니다.
1. Cl-는 산화제에 의해 산화되어 산화제를 소모하게 되어 측정 결과가 높게 나오는 원인이 됩니다. 구체적인 반응 방정식은 다음과 같습니다.
6Cl-+Cr2O72-+14H+→3Cl2+2Cr3-+7H2O
2. 반응계에 은염을 촉매로 첨가합니다. Cl-는 은과 반응하여 AgCl 침전을 형성하는데, 이는 촉매를 독살시키고 측정 결과에 영향을 미칩니다.
COD 결정에서 CI 간섭을 제거하는 방법
물 시료를 희석하는 것은 간단하고 효과적인 방법 중 하나입니다. 국가 표준에는 Cl 함량이 1000mg/L를 초과하는 물 샘플의 희석도 언급되어 있지만 염소 함량이 높고 COD가 낮은 물 샘플의 경우 희석 배수가 너무 높으면 측정 정확도에 영향을 미칩니다. 현재 Cl- 간섭을 제거하기 위한 방법에는 주로 수은염법, 은염 침전법, 표준 곡선 보정법, 염소 보정법, 폐쇄 소화법, 저농도 산화제법, KI-KMnO4 산화법, 비스무스 흡수제 탈염소법 등
수은염법
수은염법은 황산제2수은 착체법이라고도 하는데, 이는 국가표준에서 Cl-를 차폐하는 방법이다. 즉, Cl-마스킹제로 HgSO4를 사용하며, HgSO4와 Cl-의 질량비는 10:1이 바람직하다.
이 방법은 Cl-질량 농도가 200mg/L 미만일 때 매우 효과적이지만, Cl-농도가 매우 높을 때 측정 결과는 여전히 높으며 Cl-농도가 증가함에 따라 오류가 증가합니다.
HgSO4 자체는 독성이 강하고 폐액에 포함된 수은염은 처리하기 어렵고 환경에 2차 오염을 일으키기 때문에 현재 많은 국가에서는 염화물 이온의 간섭을 제거하기 위해 이 방법을 사용하는 것을 옹호하지 않습니다. 무독성, 무공해 측정 방법을 찾는 경향이 더 큽니다.
은염법
은염 침전법은 AgNO3를 첨가하여 AgCl 침전을 발생시켜 Cl-의 영향을 제거하는 방법이다. Cl 질량 농도가 10000mg/L를 초과하는 물 시료에 적합합니다.
이 방법에는 일반적으로 두 가지 형태가 있습니다. 하나는 전처리 중에 AgNO3를 첨가하고 상청액을 채취하여 COD 값을 결정하는 것입니다. 이 방법에서는 Cl-가 과도하지 않고 완전히 침전되도록 하기 위해 적절한 양의 AgNO3가 필요합니다. 다른 방법은 Cl-에 대한 차폐제로 AgNO3와 KCr(SO4)2를 사용하는 것입니다. KCr(SO4)2의 역할은 소화과정에서 소량의 Cl-의 산화반응을 억제하는 것이다.
은염 침전법은 귀중한 은염을 사용하므로 정량 비용이 증가합니다. 그러므로 은을 재활용하고 재사용하는 것이 필요하다. 또 다른 단점은 AgCl이 침전되면 물 시료의 유기물의 일부가 공침 및 응집을 통해 손실되어 측정 결과가 낮아진다는 것입니다.
표준곡선 수정방법
표준곡선 수정 방법의 단계: 먼저 Cl- 농도가 다른 염화나트륨 표준곡선을 작성하고 COD 값을 결정하고 COD-Cl- 표준곡선을 그립니다. 그런 다음 두 개의 동일한 물 샘플을 채취합니다. 하나는 Cl-를 마스킹하지 않고 COD 값을 결정하기 위한 것이며 총 COD로 기록되고 다른 하나는 염화물 이온 함량을 결정하기 위한 것입니다. COD·Cl-로 기록된 표준곡선에서 해당 COD 값을 찾고, 총 COD와 COD·Cl-의 차이가 샘플의 실제 COD 값입니다.
표준곡선 교정법은 수은염과 은염을 사용하지 않으며 환경친화적이고 경제적이어서 실험실에서 선호하는 방법이다.
염소 교정 방법
분해시 환류흡수장치를 사용하여 생성된 Cl2를 내보내어 NaOH 용액으로 흡수시킨 후 Na2S2O3 표준용액으로 적정합니다. 소비된 Na2S2O3의 양을 산소 소비량으로 환산한 것이 Cl-의 보정값입니다.
실제 폐수 COD 값은 겉보기 COD 값과 Cl- 보정 값의 차이입니다. 이 방법은 염화물 이온 함량이 20000 mg/L 미만이고 COD가 30 mg/L보다 큰 고염소 폐수를 측정하는 데 적합합니다. 그러나 이 방법은 매우 신중한 실험이 필요하며 그렇지 않으면 더 많은 오류가 발생합니다.
밀봉된 소화 방법
기본 원리는 밀폐된 용기에서 COD를 소화하고 결정하는 것입니다. 물 속의 Cl-가 Cl2로 산화되어 기액 평형에 도달하면 Cl-는 더 이상 산화되지 않습니다. 적절한 마스킹제를 사용하면 샘플의 COD 값을 결정할 수 있습니다.
표준 방법과 비교하여 이 방법의 결과는 더 높은 정확도와 정밀도를 갖습니다. 데이터에 따르면 밀봉 소화법을 사용한 고염소 폐수의 COD 분석 정확도가 높습니다. COD가 100mg/L에서 1000mg/L 사이이고 염화물 이온 농도가 10000mg/L 미만인 경우 이 방법의 상대 오차는 4.2% 이하입니다. 밀봉된 소화는 짧은 시간이 소요되지만 이 방법에는 일정한 위험이 있으므로 실험의 안전성이 보장되어야 합니다.
KI-KMnO4 산화법
알칼리성 조건에서 KMnO4를 이용하여 폐수 중의 물질을 산화시키고, 남은 KMnO4를 KI로 환원시킨 후 Na2S2O3 표준용액으로 적정하고, Na2S2O3 소모량을 산소 소모량으로 환산하여 COD 값을 구합니다. .
그러나 이 방법과 K2Cr2O7 산화법의 측정값은 다르다. 둘 사이에는 비율 K가 있습니다. 따라서 KI-KMnO4 산화법으로 측정한 COD 값을 변환하려면 이 비율 K만 알면 됩니다. 이 방법은 Cl- 함량이 리터당 수만 ~ 수십만 밀리그램인 폐수에 적합하지만 K 값을 측정해야 하므로 매우 번거롭습니다.
비스무트 흡수제 탈염소화 방법
물 시료의 Cl-는 산성 액체에서 HCl 가스의 형태로 방출되고, 비스무트 흡수제에 흡수 및 제거된 후 COD 값이 결정됩니다.
이 방법의 정확성과 정밀도는 표준 방법과 크게 다르지 않으나, 마이크로파 분해나 오븐 분해를 이용한 분해 방법이 다릅니다.
위에서 언급한 Cl-간섭을 제거하기 위한 방법들은 실제 실험 과정에서 한계가 있으며, 각 방법은 추가적인 개선이 필요합니다. 현재, 물 샘플의 Cl- 농도가 1000mg/L 이내인 경우 국가 표준 방법을 우선적으로 사용합니다. Cl- 농도가 1000mg/L를 초과하고 물 샘플의 COD 농도가 높지 않은 경우 표준 곡선 방법 사용을 고려할 수 있습니다.