En el presente libro se presentan modelos de optimización generales basados en técnicas de programación matemática para el uso eficiente y sustentable del agua en procesos industriales, con el objetivo de minimizar los costos de capital y de operación así como el impacto ambiental de los mismos. Se abordan problemas de interés práctico que incorporan regulaciones ambientales y restricciones operacionales, los cuales se resuelven usando técnicas de integración energética como másica de procesos industriales. En particular, se presenta el desarrollo y la aplicación de modelos de optimización para la integración másica del agua en parques eco-industriales y el diseño óptimo de sistemas de enfriamiento de agua. Además se presenta un nuevo método de optimización global determinista para el manejo de términos bilineales.