Изобретение относится к способам регенерации насыщенного раствора поглотителя влаги - диэтиленгликоля, который используют в качестве абсорбента для извлечения водяных паров из газа в установках осушки природных и нефтяных газов. Способ регенерации насыщенного раствора поглотителя влаги, включающий вывод из абсорбера установки осушки природных и нефтяных газов насыщенного абсорбента и его обработку в две стадии, при этом обработку проводят при удельном потоке в надмембранном пространстве 3,7·103-3,9·103 л/(ч·м2), отличающийся тем, что на первой стадии процесс проводится с использованием 2 мембранных установок при 18-25°С, причем в первой мембранной установке происходит отделение ионов Са2+, а во второй - ионов Cl-, а вторую стадию процесса проводят с использованием 2 других мембранных установок при 50-55°С. Технический результат - повышение качества и эффективности регенерации абсорбента. Предлагаемый способ может быть широко использован для утилизации и регенерации отходов химической технологии, применяемой в нефте-, газодобывающей и перерабатывающей промышленности, так как он позволяет безотходно и экономично повторно использовать осушитель природных и нефтяных газов. 1 ил., 2 табл.