Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOI) tayini, atık sular arıtıldıktan sonra alıcı ortama deşarj edilme standartlarını sağlayıp sağladığını tespit etmede sık ve pratik olarak kullanılır. Özellikle arıtılmış atıksularda organik maddelerden ileri gelen gerçek KOI değerinin tespit edilmesi önemlidir. Ancak yüksek miktarda klorür içeren arıtılmış sularda KOI tayininde klorürden ileri gelen pozitif girişim önlenmezse organik maddelerden ileri gelen gerçek KOI tespit edilemez. Bu çalışmada yüksek miktarda klorürden ileri gelen pozitif girişimi minimize etmek için bu çalışma yapılmıştır.
Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOI), atık su içindeki organik maddelerin kuvvetli asidik şartlarda kuvvetli kimyasal oksidantla (Cr2O7-2) reaksiyona girerek kararlı son ürünlere (karbon dioksit, su gibi) dönüştürülmesi için gerekli oksijen ihtiyacını ifade eder. KOI tayininde temel amaç atık su içindeki organik maddelerin stabil hale getirilmesi için harcanacak oksijen miktarını tespit etmektir.
Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOI) tayininde pozitif girişim (hata) yapıcı maddelerin başında klorür gelir. Atık su içindeki organik maddelerin yanında yüksek konsantrasyondaki klorür, kuvvetli asidik şartlarda oksidasyon amacı ile kullanılan kuvvetli oksidant bikromatla (Cr2O7-2) reaksiyona girer. Sınır değerlerin üzerindeki klorür bikromat ile oksitlenerek klor gazı oluşur. Özellikle organik madde konsantrasyonu düşük ve klorür konsantrasyonu (>2000 mg/lt) yüksek atık sularda KOI tayininde klorürün pozitif girişimi (hata) etkili olur. Özellikle 2000 mg/lt üzerinde klorür içeren arıtılmış atık sularda gerçek KOI tayininde klorürden ileri gelen girişimden dolayı ciddi hatalara neden olur.
Organik madde konsantrasyonu düşük olan özellikle arıtılmış atık sularda KOI tayini yapılmadan önce mutlaka klorür tayini de yapılmalıdır. Mevcut KOI analiz metodu ile limit değerlerin üzerindeki klorür girişimi (>1000 mg/lt) engellenemiyorsa atıksuya cıva (2) sülfat (HgSO4) ilave edilerek klorürden ileri gelen pozitif girişim önlenir ve gerçek KOI tespit edilir. 2000 mg/lt kadar klorür içeren atıksulara cıva sülfat ilave edilerek cıva klorür kompleks bileşiği oluşturulur ve klorürden ileri gelen girişim önlenir. Klorür konsantrasyonu 2000 mg/lt üzerinde olan atık sularda klorürden ileri gelen girişim cıva (2) sülfat (HgSO4) ile önlenemez. Çok kuvvetli asidik şartlarda klorürün bikromatla meydana getirdiği reaksiyon;
6Cl– + Cr2O7-2 + 14H+ = 3Cl2 + 2Cr+3 + 7H2O
şeklinde gerçekleşir. Yukarıdaki reaksiyonda da görüldüğü gibi organik maddelerin yanında engellemelerin üzerindeki klorür ilave bikromat tüketmektedir ve buda pozitif girişime neden olmaktadır.
Arıtılmış atık suyun gerçek KOI değeri tespit edilemediği zaman idareler ile arıtma tesisi işleticileri arasında deşarj limitleri konusunda ciddi sıkıntılar olmaktadır. Yani deşarj edilecek arıtılmış su, sınır değerlerini sağladığı halde klorürden ileri gelen pozitif girişiminden dolayı KOI sınır değerlerinin üzerinde çıkması ve buna göre karar verilmesi doğru değildir. Buradaki temel amaç atık su içindeki organik maddelerden ileri gelen KOI’dir.
Bu girişimleri minimize etmek için önce atık su içindeki klorür değeri tayin edilir. Klorür konsantrasyonu 2000 mg/lt çok yüksekse (KOI analiz metodunda belirtilen sınır değerlerinin üzerinde) klorürden ileri gelen KOI tayini de yapılır. Bunun için iki metot vardır. Birincisi atık suyun içerdiği kadar klorür içeren tuz (NaCl gibi) damıtık suya ilave edilerek sentetik su numunesi hazırlanır. Sentetik olarak hazırlanmış klorürlü suyun KOI tayin edilir. Aynı zamanda atık suyun da KOI tayini yapılır. Deneysel çalışma sonucu elde edilen atık suyun KOI değerinden sentetik suyun KOI değeri çıkarılır. Böylece organik maddelerden ileri gelen gerçek KOI değeri tespit edilir.
İkinci metotta ise tüp metodu ile KOI tayini yapılmaz. Klasik metoda (kapalı reflux) göre KOI tayini yapılır. KOI tayini yapılırken bikromatla reaksiyona giren klorür okside olur ve serbest hale geçen klor gazı iyodür içeren çözelti içinden geçirilir ve klor gazı ile iyodürün reaksiyona girmesi sağlanır. Serbest hale geçen iyot, tiosülfat ile titre edilir. Böylece elde edilen veride gerekli dönüşümler yapılarak klorürden ileri gelen pozitif girişim tespit edilir. Klorürün pozitif girişiminden ileri gelen KOI değeri toplam KOI değerinden çıkarılarak gerçek KOI değeri tespit edilir.
Deniz suyu ve deri sanayi gibi tuzlu suyun karıştığı/olduğu atık sularda KOI tayininde klorürden ileri gelen pozitif girişime dikkat edilmelidir ve klorürden ileri gelen girişim önlenmelidir. Soğutma amacı ile kullanılan deniz suyunun (21.000 mg/lt klorür içerir) tekrar denize deşarjında KOI tayininde klorür girişimine dikkat edilmelidir. Yine deniz suyunda ve tuzlu suda, deri sanayi gibi, KOI tayini yapılırken klorürden ileri gelen girişim mutlaka dikkate alınmalı ve önlenmelidir.
Referans çevre laboratuarlarında çalışanların, çevre denetimi yapanların ve çevre mühendisliği bölümünde okuyan öğrencilerin KOI tayini yaparken yüksek miktarda klorür (2000 mg/lt üzerinde) içeren atıksularda veya arıtılmış sularda klorürden ileri gelen girişimi önlemeden organik maddelerden ileri gelen gerçek KOI değerini tayin edemezler. Özellikle gerçek KOI değeri düşük olan arıtılmış sular 2000 mg/lt üzerinde klorür içeriyorsa klasik KOI tayini ile organik maddelerden ileri gelen gerçek KOI değeri tayin edilemez.
