Muchos de los procesos industriales que generan aguas residuales con compuestos tóxicos orgánicos se caracterizan por su variabilidad. En los últimos años, se ha incrementado el interés en desarrollar nuevas biotecnologías para tratamiento de aguas residuales industriales, como es el caso del uso de Reactores Discontinuos Secuenciales (SBR). En el presente trabajo se evaluó la biodegradación de dos aguas residuales inhibitorias por medio de un reactor SBR. El biorreactor fue inoculado con microorganismos provenientes de una planta de tratamiento de aguas residuales municipales. Se controló la temperatura (20° C) y la agitación (150 rpm) del reactor. La estrategia experimental se dividió en dos partes: 1) se degradó una muestra de agua sintética que contenía 4-clorofenol (4CF), como única fuente de energía y se evaluó la aclimatación de los microorganismos a la degradación de 200 mg4CF/L, 2) se degradaron aguas residuales provenientes de sanitarios portátiles (denominada agua azul). En este caso se evaluó también la aplicación de una estrategia de control óptimo desarrollada previamente en el Instituto de Ingeniería de la UNAM. Los resultados demostraron que en el caso del 4CF se biodegradaron 200 mg/L de 4CF en 1.6 h después de la aclimatación. En el caso de las aguas azules, se demostró que un SBR aerobio pudo degradar con una eficiencia de remoción superior al 75%. Al operar el reactor con la estrategia de tiempo óptimo se observó un excelente funcionamiento comparado con la estrategia usual de operación de los sistemas SBR ya que esta estrategia fue capaz de degradar el agua azul sin dilución, lo cual, a nuestro conocimiento, no ha sido reportado previamente. En los dos casos estudiados los parámetros operacionales demostraron que la biomasa tuvo excelentes características de sedimentabilidad.