홍라이프 계산기화학적 산소요구량(COD) 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
화학적 산소요구량(COD)은 물 시료 속 유기물을 화학적으로 산화시키는 데 필요한 산소의 양입니다. 폐수 오염도를 나타내는 대표 지표이며, 이 계산기는 중크롬산칼륨 환류 적정 결과로 COD를 계산합니다.
계산 방법
- 시료를 황산 산성에서 과량의 중크롬산칼륨과 함께 끓이면 유기물이 그 일부를 환원시킵니다.
- 남은 중크롬산을 황산제일철암모늄(FAS)으로 적정하고 바탕시험과 비교합니다.
- (A − B) mL × M = 소비된 산화제의 밀리당량(A는 바탕시험, B는 시료 적정량)
- 산소 1당량은 8 g이므로 COD(mg O₂/L) = (A − B) × M × 8,000 ÷ 시료 mL, 희석 배수를 곱합니다.
원리
유기물은 산소를 소비하듯 중크롬산을 환원시킵니다. 바탕시험은 시료가 없을 때 필요한 FAS 양을 보여 주고, 시료는 중크롬산 일부가 이미 쓰였으므로 FAS가 덜 듭니다. 그 차이를 당량으로 나타내 같은 산화를 하는 산소의 질량으로 바꿉니다. COD는 미생물이 잘 분해하지 못하는 물질까지 대부분의 유기물을 잡아내므로 보통 BOD보다 높습니다.
예제 풀이
기본값: 바탕시험 24.5 mL, 시료 15.2 mL, FAS 0.25 M, 시료 50 mL, 희석 1
- A − B = 24.5 − 15.2 = 9.3 mL
- 소비된 중크롬산 = 9.3 × 0.25 = 2.325 meq
- 플라스크 속 산소 당량 = 2.325 × 8 = 18.6 mg O₂
- COD = 18.6 mg ÷ 0.050 L = 372 mg O₂/L = 0.372 kg O₂/m³
- 결과가 방법 범위(50 mg/L 이상) 안에 있습니다.
| 분해한 시료 부피 (mL) | 화학적 산소 요구량 (mg O₂/L) |
|---|---|
| 12.5 | 1,488 |
| 25 | 744 |
| 37.5 | 496 |
| 50 | 372 |
| 62.5 | 297.6 |
| 75 | 248 |
| 100 | 186 |
결과 해석
허가 조건이나 지역 규정의 배출 기준과 비교하십시오. 기준은 나라와 배출 유형마다 다릅니다. 처리 전 생활하수는 COD가 수백 mg/L인 경우가 흔하고, 잘 처리된 방류수는 훨씬 낮습니다. COD ÷ BOD 비는 폐수가 얼마나 생분해되기 쉬운지 알려 줍니다. 최근에는 유기물을 더 잘 반영하는 TOC(총유기탄소)를 함께 쓰는 경우도 많습니다.
흔한 실수
- 바탕시험과 시료 적정량을 바꿔 결과가 음수가 되는 경우
- 진한 시료의 희석 배수를 빼먹는 경우
- 염소 이온 방해를 무시하는 경우(황산수은으로 가려야 함)
- 매우 낮은 COD에 고농도용 방법을 쓰는 경우
자주 묻는 질문
COD와 BOD의 차이는?
COD는 화학적 산화에 필요한 산소, BOD는 미생물이 5일 동안 쓰는 산소입니다.
식에 왜 8,000이 들어가나요?
산소 1당량이 8 g = 8,000 mg이어서 밀리당량을 mg O₂로 바꾸기 때문입니다.
생활하수의 COD는 보통 얼마인가요?
처리 전에는 물 사용 형태에 따라 보통 수백 mg/L입니다.
한국 수질 기준의 COD는 같은 방법인가요?
한국 수질오염공정시험기준에는 중크롬산칼륨법과 과망간산칼륨법이 있어, 어떤 방법인지 확인하고 비교해야 합니다.
출처: APHA, AWWA & WEF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, Method 5220 B (open reflux) · ISO 6060:1989, Water quality — Determination of the chemical oxygen demand