石油加工和利用行业每年都会产生大量的含油废水,且采油技术的使用导致油田废水中存在大量聚合物,使油与水之间的界面张力减弱,增加了油田废水处理的难度。含油废水已被认为是全球常见的污染物,其具有强毒性、有机挥发性、高致癌性等特点,如果未经妥善处理直接排入受纳水域,无疑会对水生生态系统和人类健康构成严重威胁。因此,寻找一种简单高效的处理方法非常重要。絮凝技术因其操作简便、处理效果好、成本比较低,在含油废水处理中得到了广泛的应用,絮凝关键在于选择适当的絮凝剂。传统的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂单独使用处理时存在很多不足,很难适应目前的废水处理要求。针对油气田含油废水的治理难题,本文研究制备了功能化阳离子型絮凝剂代替传统的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,将其应用于含油废水处理中,并对其絮凝性能进行评价。论文主要工作内容分为两部分:1、以丙烯酰胺（AM）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）和丙烯酸十八酯（OA）为原料,以K2S2O8-Na2SO3为引发剂的氧化还原体系,利用水溶液自由基胶束聚合法制备了功能化阳离子型絮凝剂（PADO）,利用红外光谱（FT-IR）,核磁共振氢谱（~1HNMR）,X射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）及热重（TGA）等手段对絮凝剂的结构进行了表征分析。通过单因素实验对聚合物的合成条件进行探索研究,确定最佳合成条件。将制备的PADO絮凝剂用于模拟含油废水的处理,系统的评价了PADO絮凝剂投加量、初始溶液p H、溶液温度、搅拌速度、搅拌时间和静置沉降时间对模拟含油废水除油率和浊度去除率的影响。通过在阳离子聚丙烯酰胺聚合物中引入疏水基团能提高其对水中油类物质的亲和性,疏水缔合型絮凝剂在含油污水处理中表现出更好的絮凝性能。结果表明,在单体总质量分数为30%、单体摩尔比n（AM）:n（DMDAAC）为2:1、疏水单体含量为2%、引发剂含量0.4%、反应温度为70℃、反应时间为6 h和p H值为4时,反应合成的PADO絮凝剂性能最佳。在溶液温度为40℃,初始溶液p H=7,搅拌速度为400 r/min,搅拌时间为20 min,静置沉降时间15 min条件下,PADO聚合物投加量为40 mg/L时,除油率和浊度去除率分别能达到98.06%、98.53%。结合Zeta电位结果对可能的絮凝除油机理进行研究,其中疏水缔合、吸附架桥与电性中和三者的协同效应起了重要作用。2、在成功制备PADO疏水缔合絮凝剂的基础上,引入碳基材料氧化石墨烯（GO）,得到PADO-GO复合絮凝剂,并采用FT-IR、XRD、SEM和TGA对其官能团结构进行表征分析。通过对GO质量分数、合成时间、合成温度等影响因素的探索,确定最佳合成条件。最后,将其应用于处理含油废水,系统的评价了PADO-GO絮凝剂投加量、初始溶液p H、搅拌速度、搅拌时间和静置沉降时间对絮凝效果的影响。结果表明,在GO质量分数为0.8%、反应温度60℃、反应时间6 h时,合成的聚合物PADO-GO絮凝剂性能最佳。在常温条件下,当PADO-GO絮凝剂投加量为40 mg/L,初始溶液p H=7,搅拌速度为400 r/min,搅拌时间为20 min,静置沉降时间10 min时,PADO-GO絮凝剂可以达到最佳絮凝除油效果,除油率和除浊率分别为98.25%、99.67%。PADO-GO相较于PADO沉降时间从15 min降至10 min减少了1/3,且形成了更大、更致密的絮团,从而进一步提高絮凝剂除油效果。