В статье представлены результаты исследования процесса адсорбции анионных синтетических поверхностноактивных веществ из водных сред отходом энергетики – карбонатным шламом водоподготовки тепловых электрических станций, модифицированным связующим материалом – парафином (ШМП). Сорбционная ёмкость ШМП по додецилсульфату натрия (ДСН) составляет 22,1 мг/г. На основе изотерм Ленгмюра рассчитаны константы адсорбционного равновесия, изостерические теплоты адсорбции, значения свободной энергии Гиббса по уравнению Гиббса-Гельгольца. Установлено, что процесс протекает самопроизвольно. Определены основные термодинамические характеристики процесса адсорбции, на основании которых установлено, что на полученном сорбционном материале протекает физическая адсорбция. Для исследования механизма адсорбции на ШМП проведено экспериментальное определение кинетических показателей процесса. Адсорбция ДСН на ШМП реализуется на 80–90 % в первые 40– 50 мин. Энергия активации адсорбции составляет 7,64 кДж/моль. Полученные результаты исследований могут быть использованы для разработки технологии адсорбционной очистки сточных вод ШМП на этапе локальной очистки сточных вод промышленных предприятий. Предлагаемый подход к очистке водных сред является экологически безопасным, вовлекает отходы энергетики в качестве вторичных материальных ресурсов и позволит снизить антропогенную нагрузку на окружающую природную среду.