第一代厌氧反应器
早在19世纪，人们就利用厌氧工艺处理废水废物。1881年，法国工程师louis mouras发明了用以处理污水污泥的“自动净化器”，从而开始了人类利用庆氧生物过程处理废水废物的历程。1896年英国出现了第一座用于处理生活污水的厌氧消化池，产生的沼气用于照明。1904 年德国的工程师imhoff将其发展成为imhoff双层沉淀池(即腐化池)，这一工艺至今仍然在有效地利用。1912 年英国的伯明翰市建立了第一个用土堤围成的露天敞开式消化池。至1914年，美国有14座城市建立了厌氧消化池。1925 年至1926年，美国、德国相继建成了较为标准的消化池。二战结束后，厌氧处理技术的发展又掀起了一个高潮，高效的、可加温和搅拌的消化池得到了发展，厌氧污泥与废水的加温、搅拌提高了处理效率。但从本质上，反应器中的微生物(即厌氧污泥)与废水或废料是混合在一起的，污泥在反应器里的停留时间(srt) 与废水的停留时间(hrt)是相同的，因此污泥在反应器里浓度低，废水在反应器里要停留几天到几十天之久，处理效果差。此时的厌氧处理技术主要用于污泥与粪肥的消化，它尚不能经济地用于工业废水的处理。直至1955年，soefer开发了用以处理食品包装废水的厌氧接触反应器(ac法)， 取得了良好的效果。
第二代厌氧反应器
随着生物发酵工程中固定化技术的发展，人们认识到提高反应器中污泥浓度的重要性，于是，基于微生物固定化原理的高效厌氧生物反应器得以发展。第二代厌氧生物反应器必须满足以下两个条件：
1)系统内能够保持大量的活性厌氧污泥；
2) 反应器进水应与污泥保持良好的接触。
依据这一原则，20世纪60年代末，第一个基于微生物固定化原理的高速厌氧反应器——厌氧滤池诞生。它的成功之处在于，在反应器中加人固体填料(如沙砾等)，微生物由于附着生长在填料的表面，免于水力冲刷而得到保留，巧妙地将平均水力停留时间与生物固体停留时间相分离，其固体停留时间可以长达上百天，这就使得厌氧处理高浓度污水的停留时间从过去的几天或几十天缩短到几小时或几天。在相同的温度下，厌氧滤池的负荷高出厌氧接触工艺2～3倍，同时有很高的cod去除率，而且反应器内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥。
第三代厌氧反应器
20世纪90年代初，人们为实现高效厌氧反应器的有效运行，结合第二代反应器的优缺点，研发了第三代厌氧反应器。第三代厌氧反应器具备占地面积小、动力损耗小等特点，微生物均以颗粒污泥固定化的方式存在于反应器当中，反应器单位容积的生物量比以往更高，能承受更高的水力负荷且具备较高的有机污染物净化效果。反应器内的微生物在不同区域内生长，可以与不同区域内的进水充分接触，完成了一定程度上的生物相分离。第三代反应器的主要代表有:厌氧膨胀颗粒污泥床(egsb)、内循环反应器(ic)、升流式厌氧污泥床过滤器(ubf)等。