Настройте 2 IP адреса из разных сетей и двумя шлюзами, дальше два варианта:
1. Настроить source routing в системе с разных IP через разные маршрутизаторы, в 3proxy запустить два прокси с параметрами типа
proxy -p1111 -e1.1.1.1
proxy -p2222 -e2.2.2.2
2. если не хочется/не можется настроить сорс роутинг, то запускать 3proxy от рута без chroot в конфиге с биндингом к интерфейсу, те конфигурацией типа
proxy -p1111 -e1.1.1.1 -DeИНТЕРФЕЙС1
proxy -p2222 -e2.2.2.2 -DeИНТЕРФЕЙС2