本发明涉及油水分离技术领域，具体涉及一种纳米气浮水处理装置，包括油液分离箱、浮渣收集箱和油液清理组件；浮渣收集箱与油液分离箱固定连接，并与油液分离箱贯通；油液清理组件包括刮涂板、毛刷、气泡发生器、喷淋器和调节驱动构件，刮涂板与油液分离箱的内侧壁连接，并与油液分离箱通过调节驱动构件连接，调节驱动构件驱动刮涂板移动，毛刷固定安装在刮涂板靠近油液分离箱的一侧，气泡发生器安装在油液分离箱上，气泡发生器的输出端连接在刮涂板上，喷淋器朝向毛刷的方向喷水，能够将附着到油液分离箱内侧壁的油渍进行清理，并且油渍随着油液浮渣一起进入到浮渣收集箱内，如此能够对分离后的油液进行更彻底地清理。