В 1964 году окончил Новочеркасский политехнический институт по специальности «Технология электрохимических производств» и был направлен в Институт физико-химических основ переработки минерального сырья АН СССР (г. Новосибирск).
В 1971 году Варенцов защитил кандидатскую диссертацию: «Физико-химические свойства ионообменных мембран и особенности их строения» , а в 1990 — докторскую: «Электрохимические процессы и аппараты с объемно-пористыми проточными электродами для извлечения металлов из разбавленных растворов» .
В сферу научной деятельности Валерия Варенцова входит: создание теоретических основ технологических процессов и электрохимических реакторов с проточными трехмерными углеродными электродами; разработка технологических процессов и электролизеров для электроосаждения благородных, платиновых и цветных металлов из растворов переработки минерального и техногенного сырья, интенсификации окислительно-восстановительных процессов, в том числе с использованием ионообменных мембран;изучение физико-химических свойств ионообменных мембран и их изменения в процессах электролиза; электрохимическая модификация свойств углеродных волокнистых и наноуглеродных материалов, композиционные материалы на их основе. Разработанные В. К. Варенцовым технологии и новый класс электролизеров используются в отечественной и зарубежной промышленности (золотодобывающая, радиоэлектронная, ювелирная, кино-фотообрабатывающая).
На его счету более 300 научных публикаций в научной печати, в том числе 34 авторских свидетельства и один патент сделанный коллективом.Наряду с научной работой В. К. Варенцов уделяет внимание педагогической деятельности.
На кафедре химии НГТУ он начал работать по совместительству в должности профессора, а в 1993 году возглавил её. Варенцов — член редколлегии журнала «Гальванотехника и обработка поверхности» (с 1992).Под руководством В.
К Варенцова подготовлено пять кандидатов наук.
В течение ряда лет В.
К Варенцов входил в состав «Научного совета по электрохимии и коррозии АН СССР» , координационного совета «Рудное золото Сибири» , "Редкие металлы Сибири".