Então vamos lá.
Se eu entendi direito, você tem 2 redes totalmente isoladas, cada uma com sua própria faixa de endereços, e sua própria saída pra internet. Uma delas já tem um servidor proxy controlando o uso (e o abuso) da internet; vc gostaria de aproveitar esse servidor pra controlar a segunda rede.
Bem, até dá pra fazer, mas tenho que te avisar que é muito mais simples clonar esse servidor (ou pelo menos copiar as configurações dele) para uma segunda máquina, e colocá-la pra cuidar da segunda rede. Há como fazer isso?