纳米技术是近些年来的热门技术，它已经渗透到各个学科领域。本论文利用纳米材料独有的强吸附性、高比表面积的特点，研究制备出高效纳米复合絮凝剂。本论文对合成聚丙烯酰胺的单体浓度、引发剂含量、反应时间及反应温度这四个关键性因素进行正交实验，得出合成聚丙烯酰胺的最佳条件为：单体浓度25%，引发剂（过硫酸钾）浓度0.02%，反应时间6h，反应温度20℃。在上述最佳实验条件下，选用三种纳米级氧化物TiO₂、SiO₂、Al₂O₃分别与丙烯酰胺复合反应，考察了偶联剂KH570用量以及纳米氧化物的加入量对高岭土模拟废水絮凝效果和絮凝速度的影响。相比而言，SiO₂效果最好，TiO₂次之，Al₂O₃最差。这可能与纳米级氧化物的比表面积有关，SiO₂的比表面积达到了640 m²·g^-1，TiO₂的比表面积为210 m²·g^-1，Al₂O₃的比表面积仅为180 m²·g^-1，这说明比表面积越大，则纳米级氧化物的吸附能力就越强，相应的处理水的效果越好。通过纳米SiO₂粒子和分散于聚丙烯酰胺的纳米SiO₂粒子的红外光谱和扫描电镜分析，纳米SiO₂粒子成功地与聚丙烯酰胺复合在一起，并依然在100nm范围之内。所得的纳米复合絮凝剂处理胜华炼厂和稠油厂含油废水的结果表明，纳米复合PAM的絮凝效果要远好于普通PAM，且絮体粗大，沉降时间明显缩短。同时，纳米复合PAM以水溶液状态保存数月后，其絮凝能力下降很小，显示出优异的抗老化降解性能。