氫氣作為一種清潔能源，其利用已引起人們的高度重視。日本已建成11MW的氫能發電廠，預計到21世紀初，燃氫發動機汽車、機車等交通工具將實現商業化；燃料電池技術研究亦取得可喜成果。隨著氫氣用途的日益廣泛，常規的制氫方法(水電解法、水煤氣轉化法、甲烷裂化法等)已不能適應社會發展的需要。當今世界，為促使經濟與環境協調發展，實施可持續發展戰略已達成共識，研究開發清潔的、可再生的新能源氫氣生產技術，已成為人類迫切和現實的前沿性研究課題。任南琪首創利用厭氧活性污泥中產氫發酵菌(混合菌)制取氫氣技術。從國際目前生物制氫研究發展現狀來看，該研究已取得重大突破。同時他發現了產氫能力很高的(細菌性)乙醇型發酵類型，比國外利用丁酸性發酵的產氫率高幾十倍；發明了高效連續流生物制氫反應器，建立了生物產氫發酵理論，提出了最佳工程控制對策。1995年出版了該領域第一部專著《有機廢水發酵法生物制氫技術——原理與方法》，從生物產氫發酵的生物物理化學、生態學、發酵動力學、反應器原理及工程控制等方面做出闡述。研究成果已通過中試研究驗證，這一成果處于國際領先水平。并首次提出產酸發酵細菌生理生態學理論，該研究得到國家自然科學基金資助(1996年至1998年)和教育部“跨世紀優秀人才培養計劃”基金。該項目在國內外環保領域首先應用和建立了生理生態學理論，打破了傳統的將反應器作為“黑箱”的研究方法，為指導廢水厭氧生物處理的研究上升到更高層次和水平，提出了新方法和新思路；使人們對微生物的生態演替規律有了更深入的認識，從而可實現人為控制發酵類型，最終達到提高廢水處理能力的目的；應用產酸發酵基礎理論研究成果，開發出流態合理的高效處理設備，并在淮河、太湖和松花江等流域的4項工程中得以應用，實現了生產力的轉化。
另外，任南琪還開發了高濃度難降解有機廢水生物處理工程應用技術。高濃度、難降解有機工業廢水處理始終是人們探討的課題，特別是如何提高處理效率、降低投資是關鍵所在。通過對染料、中藥、化學、化工廢水等項中試研究，探索出對難降解工業廢水處理新路，1999年被列入建設部科技攻關重點推廣項目。該研究方向4項通過省級鑒定，均達到國際領先或先進水平，并獲得省科技進步三等獎2項。該研究方向中對味精廢水類的脫硫研究得到國家自然科學基金資助(2000年至2002年)。該技術主體為高效產酸發酵設備、一體化兩相厭氧處理設備、復合式產甲烷設備和交叉流好氧處理設備等，并根據廢水水質和水量組合成最佳系統，整體效率比傳統工藝提高30%左右。這項技術已應用于淮河流域的江蘇四菱染料化工集團、太湖流域的常州醫藥原料廠和武進市精細化工廠及哈爾濱中藥二廠等廢水處理工程，實現了科研成果轉化為生產力和產、學、研一體化的目標。
任南琪從事科研工作近20年來曾主持國家和省部級項目13項(合計329.6萬元人民幣，12萬元港幣)，參加3項國家攻關項目，其中獲省級科技進步二等獎1項、三等獎2項；著作3部，國內外發表論文50余篇(其中SCI收錄3篇、EI收錄5篇)；已獲專利6項。并已加入國際水協會及美國水環境協會，同時也是中國微生物學會環境微生物專業委員會、中國環境科學學會環境工程分會委員以及《哈爾濱建筑大學學報》主編。并曾獲得中國環境科學學會優秀環境科技工作者、香港裘磋基金獲得者、黑龍江省杰出青年科學基金獲得者、教育部“跨世紀優秀人才培養計劃”基金獲得者、享受國務院特殊津貼、入選國家“百千萬人才工程”、國家杰出青年科學基金獲得者。
在繁忙科研工作之中，他還特別注重對人才及梯隊的培養。現已培養和正在培養碩士生26人，博士生17人，博士后4人。畢業生中已獲得副高職以上的5名。同時培養青年教師5人，其中副教授1名，講師4名，這些人已成為本學科的骨干或生力軍。
面對已取得的榮譽，任南琪十分謙虛，他說：“如果可以認為我已經取得一定進步，那么每一步都離不開學校的精心培養、導師的不懈教誨、各級領導的關心和支持。個人的主觀努力是成長的必要條件，客觀條件的提供和創造是充分條件，而只有充分和必要條件都具備，一個人才能夠真正成才。”
1996年，任南琪創建環境生物技術研究中心，自籌資金60多萬元建立了340m2實驗樓，作為穩定的科研基地，集應用基礎理論研究與技術開發于一體，并積極開展應用技術研究與產品開發，承擔工程項目5項，并為淮河、太湖流域和松花江流域治理做出了貢獻。
