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A Osmose Reversa é o nível mais elevado de filtração disponível. Suas membranas agem como uma barreira física às contaminações com poros da ordem de 0,5 nanômetro, unidade de medida 10 milhões de vezes menor que 1 milímetro. A dimensão de sua porosidade é capaz de reter todos os sais e moléculas inorgânicas dissolvidas, como também moléculas orgânicas com um peso molecular maior que 100.

​Por outro lado, moléculas de água que são bombeadas em altas pressões tangencialmente à esta parede de membrana, a atravessam, criando um fluxo de produto purificado chamado de permeado. A rejeição de sais dissolvidos fica acima de 99% criando o fluxo que conhecemos por rejeito.

​Um sistema de filtração em osmose reversa opera sob condições extremas, dada as dimensões de partículas à que ela filtra, pressão da água bombeada e interferência física e química que os contaminantes criam durante esta etapa, por isso a necessidade de se contar com uma empresa séria e experiente para desenvolver o projeto e construção destes equipamentos, e assim garantir a produção de água eficiente e sem surpresas. ​