El presente trabajo trata sobre el problema de la regulación robusta discreta de procesos no lineales utilizando muestreo con retardo mediante la extensión de la teoría de la regulación robusta basada en la inmersión del sistema y las variedades invariantes. El regulador robusto propuesto en este trabajo consiste de un controlador no lineal basado en el modelo y un procedimiento de actualización que permite calcular la señal de control a partir de mediciones con retardo que pueden ser incluso fracciones del tiempo de muestreo. El desempeño del esquema de control discreto propuesto se evalúa en los escenario mas inciertos a través de un caso de estudio que trata de la regulación de agentes contaminantes en un proceso de tratamiento biológico de aguas residuales en presencia de cambios de carga y referencias variables. Los resultados numéricos y experimentales demuestran que esquema de control propuesto es capaz de seguir las trayectorias de referencia deseadas bajo la influencia de incertidumbres paramétricas y perturbaciones en el flujo de alimentación.