大便时肛门疼的原因及治疗方法如下：
1.肛裂：
原因：肛管皮肤全层纵行裂开并形成感染性溃疡。
原理：肛管皮肤弹性较差、血供较差，在干结的大便通过时，会造成肛管皮肤的撕裂，形成肛裂。
治疗：急性或初发的肛裂可以通过增加纤维性食物、保持排便通畅、坐浴等方法治疗；陈旧性肛裂可以采用肛裂切除术等方法治疗。
2.外痔：
原因：肛缘皮肤皱襞突起，如水泡样，颜色青紫，便后可因括约肌收缩而引起剧烈疼痛。
原理：外痔位于齿线以下，是由痔外静脉丛曲张或肛缘皱襞皮肤发炎、肥大、结缔组织增生或血栓瘀滞而形成的肿块。
治疗：炎性外痔、血栓性外痔等仅表现为肛门疼痛的外痔，一般经坐浴、局部外用痔疮膏等治疗后可缓解；保守治疗效果不佳或结缔组织外痔、静脉曲张性外痔等外痔，需手术治疗。
3.肛管或直肠炎：
原因：细菌、病毒、真菌、寄生虫感染，或局部刺激、异物损伤、直肠肿瘤等均可引起肛管或直肠炎症。
原理：炎症可引起肛管或直肠黏膜充血、水肿，排便时刺激病变部位，可引起疼痛。
治疗：需针对病因进行治疗，如感染引起的炎症，需使用抗生素进行抗感染治疗；局部刺激引起的炎症，需避免刺激因素；肿瘤引起的炎症，需手术切除肿瘤等。
4.其他：
肛门周围脓肿：多由肛腺感染经外括约肌皮下部向外或直接向外扩散而成。
肛乳头炎：多由肛窦炎、肛乳头肥大等发展而来。
直肠癌：肛管或直肠内质地坚硬的溃疡型肿块，表面可糜烂，易出血，伴有恶臭、便意频繁、里急后重等症状。
以上内容仅供参考，如出现大便时肛门疼痛，建议及时就医，明确诊断，并在医生的指导下进行治疗。