Thẩm thấu ngược (tiếng Anh gọi là "reverse osmosis", viết tắt R.O.) là một quy trình công nghệ dùng để sản xuất nước sạch cho dân dụng. Thẩm thấu ngược bao gồm một quá trình làm sạch nước ban đầu được phát triển để khử muối có trong nước biển. Ý tưởng tạo ra quá trình này là làm cho nước biển có thể sử dụng được cho các hoạt động của cuộc sống như uống, giặt giũ, tái chế và thậm chí là sản xuất năng lượng. Quá trình này đã rất thành công và nó hoạt động một cách hiệu quả trong việc loại bỏ muối và các khoáng chất biển khác ra khỏi nước biển. Các nhà máy xử lý nước và các hệ thống thiết bị làm sạch đã sử dụng nhiều quá trình thẩm thấu ngược để lọc sạch và làm thanh khiết nước. Theo Hiệp hội khử muối Quốc tế (International Desalination Association-IDA), có hơn 1300 nhà máy nước đang vận hành thành công với công nghệ thẩm thấu ngược. Nước đã được làm sạch được sử dụng cho các mục đích công nghiệp cũng như sản xuất nước đóng chai. Để hiểu được quá trình thẩm thấu ngược, đầu tiên chúng ta phải xem xét quá trình thẩm thấu. Nước có xu hướng di chuyển sang các dung dịch hòa tan có nồng độ cao. Thẩm thấu là quá trình xảy ra giữa hai dung dịch, được ngăn bởi một lớp màng bán thấm và một trong hai dung dịch có nồng độ cao có xu hướng làm cân bằng chúng vì nước sẽ di chuyển từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng độ cao hơn làm cho cân bằng tỉ lệ hòa tan dung môi. Khi thẩm thấu ngược, áp suất được áp dụng để giữ nước khỏi di chuyển sang dung dịch có nồng độ cao. Khi nước được đẩy sang dung dịch có nồng độ thấp hơn và đi qua một lớp màng được đục lỗ, chất tan được tách ra khỏi dung dịch và chỉ có nước nguyên chất đi qua được lớp màng bán thấm. Màng lọc RO được sản xuất từ chất liệu Polyamit, công nghệ lọc RO được phát minh và nghiên cứu từ những năm 50 của thế kỷ trước và phát triển hoàn thiện vào thập niên 70 sau đó. Đầu tiên nó nó được nghiên cứu và ứng dụng chủ yếu cho lĩnh vực hàng hải và vũ trụ của Hoa Kỳ. Được phát minh bởi nhà khoa học Oragin. Sau này công nghệ RO được ứng dụng rộng rãi vào trong đời sống và sản xuất, như sản xuất nước uống, cung cấp nước tinh khiết cho sản xuất thực phẩm, dược phẩm hay phòng thí nghiệm... Các hệ thống thẩm thấu ngược được thiết kế cẩn thận hơn cho các mục đích của hộ gia đình và có các lớp màng lọc có chất lượng cao để đảm bảo có được nước uống chất lượng cao với hàm lượng TDS ít nhất. Một vài điểm đặc trưng quan trọng hơn của các hệ thống thẩm thấu ngược trong hộ gia đình được đề cập dưới đây: Một số bộ phận cơ bản của hệ thống thẩm thấu ngược dùng trong các hộ gia đình: Một bơm áp suất được sử dụng để tạo ra áp lực bên ngoài đẩy nước đi qua hệ thống lọc. Ở công đoạn này, nước được trải qua quá trình tiền xử lý loại bỏ các chất gây ô nhiễm như cát, chất bẩn và các khoáng chất lắng đọng khác. Các lõi lọc sử dụng ở đây gọi là lõi lọc cặn. Thỉnh thoảng khi nước bị hoài nghi nhiễm xăng dầu, lõi lọc cacbon cũng sẽ được sử dụng trong công đoạn lọc sơ cấp để bảo vệ các lớp màng lọc. Thiết bị thẩm thấu ngược là yếu tố cơ bản của hệ thống. Các lớp màng thẩm thấu ngược được thiết kế đặc biệt được sử dụng trong thiết bị này để lọc nước và loại bỏ khỏi nước tất cả các loại tạp chất, vi khuẩn. Có hai dạng màng thẩm thấu ngược được sử dụng phổ biến. Màng làm từ vật liệu Cellulose tri-acetate (CTA) dạng cuộn xoắn có khả năng chịu được clo và sẽ không bị hư hại bởi sự có mặt của clo trong nước. Màng mỏng bằng chất liệu đặc biệt không có khả năng chịu được clo và cần phải có các lõi lọc cacbon trong công đoạn xử lý sơ cấp. Với một nguồn nước vào đều đặn, thiết bị thẩm thấu ngược có thể sản xuất một triệu galông nước trong một ngày. Các lõi lọc thứ cấp được sử dụng để loại bỏ các loại mùi vị có thể có trong nước. Lọc thứ cấp thường là các lõi lọc cacbon và nước sẽ đi qua chúng sau khi đi ra khỏi thiết bị thẩm thấu ngược. Thiết bị thẩm thấu ngược cũng có một đường nước thải để cho thoát tất cả các tạp chất và chất gây ô nhiễm ra khỏi hệ thống. Ống nước thải và ống cấp nước sạch đều được gắn vào thiết bị thẩm thấu ngược, do đó cần phải có một bộ phận khống chế dòng chảy để giữ nước sạch không đi xuống đường nước thải. Một bình chứa lớn được sử dụng để tích trữ nước đã được lọc. Bình nước này thường có thể tích trữ lên đến 2.5 galông nước. Nước này có thể được dùng cho các mục đích để uống hoặc bất cứ nhu cầu sử dụng hàng ngày nào khác.