La presente Tesis se enfoca en el análisis exhaustivo de las nanopartículas de plata dentro de las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTARs). Estos procesos son fundamentales para determinar el destino de estas partículas en las corrientes generadas, y su posible liberación en el medio ambiente, un aspecto de gran importancia en la actualidad. El estudio incluye una revisión bibliográfica detallada de los procesos físicos, químicos y biológicos que pueden influir en el comportamiento de las nanopartículas de plata (AgNP) en los procesos de las plantas de tratamiento. Con base en esta revisión, se seleccionan expresiones cinéticas adecuadas para describir estos procesos, y se llevan a cabo diversas simulaciones. Las simulaciones se realizan utilizando dos modelos de prueba ampliamente reconocidos en la comunidad científica para las PTARs, conocidos como "Benchmark Simulation Models" (BSM1 y BSM2). El modelo BSM1 consiste en una serie de reactores de lodos activados seguidos por un sedimentador secundario. El modelo BSM2, abarca un clarificador primario, tratamiento secundario (lodos activados y sedimentador), espesador de lodos, digestor anaeróbico y un deshidratador. Estos modelos sirven como plataformas para incorporar y analizar el comportamiento de las AgNPs en las PTARs. Posteriormente se desarrolla un modelo estadístico basado en el diseño de experimentos (Metodología de Superficie de Respuesta, RSM) para evaluarlos parámetros operativos de las plantas y las diversas concentraciones de nanopartículas presentes en los efluentes de entrada. Este análisis permite identificar las variables que ejercen la mayor influencia en la remoción de nanopartículas, en la remoción de nutrientes y en el consumo de energía de la planta de tratamiento. En los diferentes escenarios de concentración de AgNPs evaluados, los resultados obtenidos mostraron variaciones en la remoción de AgNPs, con porcentajes entre 50,2 – 46,2% en el modelo BSM1 modificado, mientras que el valor de nitrógeno varió entre 14,06 - 22,70 mgN/L. En el modelo BSM2 modificado, las remociones oscilaron entre 49,9 – 40,7%, y el valor de nitrógeno total se mantuvo entre 11,26 - 11,71 mg/L para los distintos escenarios. También se observó un comportamiento no lineal en la DQO en ambos modelos debido a la concentración de iones de plata que inhibe el crecimiento de la biomasa autótrofa. Además, un análisis de las de las concentraciones de especies de Ag en el efluente y los barros, demostró cómo la distribución de Ag varía entre los modelos, con un predominio de especies solubles en el efluente en ambos, pero con una menor presencia en los barros en el modelo BSM2. Además, el análisis RSM indicó que los factores más influyentes en ambos modelos son el caudal de rechazo del sedimentador secundario y el caudal de reciclo desde el mismo sedimentador. En el BSM1 modificado, la remoción de AgNPs es el principal factor determinante, excepto cuando el caudal de ingreso a la planta es alto, donde la concentración de nitrógeno total en el efluente también es relevante. Es importante destacar que este estudio identifica limitaciones inherentes a los modelos BSM1 y BSM2 modificados, relacionadas tanto con las dimensiones de las unidades de proceso como con la elección de los modelos cinéticos, subrayando la necesidad de futuras investigaciones y validaciones a mayor escala. Sin embargo, los modelos desarrollados en esta Tesis intentan contribuir al entendimiento de los procesos que sufren las AgNPs en las PTARsy establecer las bases necesarias para profundizar su análisis en trabajos futuros.