本发明公开了一种聚吡咯纳米球杂化的氧化石墨烯纳滤膜的制备方法，首先制备聚吡咯纳米球；将吡咯单体溶于去离子水中，加入盐酸调节水溶液至酸性，高速搅拌并同时用紫外灯照射水溶液，使水溶液中产生具有氧化性的羟基自由基，引发吡咯单体进行自由基聚合反应，得到含聚吡咯纳米球的分散液。然后将氧化石墨烯分散液与聚吡咯分散液混合搅拌均匀，用真空抽滤方法将混合液抽滤至聚偏氟乙烯膜上，制得聚吡咯微球杂化的氧化石墨烯纳滤膜。本发明的杂化膜中聚吡咯纳米球不仅充当吸附剂，扩大氧化石墨烯纳滤膜可处理染料分子的范围，还拓宽水流通道，提高水分子运移能力，更因其与氧化石墨烯纳米片层强的相互作用，增强杂化膜的机械稳定性。